aula1_ introdu+ºao_2011-1
TRANSCRIPT
![Page 1: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/1.jpg)
Hidrologia
Histórico e Introdução
![Page 2: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/2.jpg)
Conceitos
• Hidrologia - ciência que se relaciona com a água. • Como se relaciona com a ocorrência primaria na
Terra, é considerada uma ciência natural.• " Hidrologia é a ciência que trata da água na
Terra, sua ocorrência, circulação e distribuição, suas propriedades físicas e químicas, e sua reação com o meio ambiente, incluindo sua relação com as formas vivas.”(Federal Council for Sciences and Technology)
![Page 3: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/3.jpg)
Ciência interdisciplinar.
• É disciplina consideravelmente ampla, atuando profissionais de diferentes formações: computação, geografia, geologia, matemáticos, estatísticos, químicos, físicos e biólogos.
• Diante disso, quais as áreas em que a Hidrologia foi subdividida?
![Page 4: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/4.jpg)
Algumas das áreas em que a Hidrologia foi subdivida:
• Meteorologia e Hidrometeorologia - estudo da água atmosférica
• Oceanografia - estudo dos oceanos• Hidrografia - estudo das águas superficiais• Potamologia - estudo dos rios• Limnologia - estudo dos lagos e reservatórios• Criologia ou Glaciologia - estudo do gelo e da
neve• Hidrogeologia - estudo da água subterrânea.
![Page 5: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/5.jpg)
Papel da hidrologia na gestão das águas
• No passado – ocupação na bacia hidrográfica com pouco planejamento, sem maior preocupação com o meio ambiente.
• Hoje, o planejamento da ocupação da BH é uma
necessidade numa sociedade com usos crescentes da água e que tende a ocupar espaços com riscos de inundação.
• Entender as características climatológicas e hidrológicas LOCAIS (fases do ciclo hidrológico) para tentar administrar e minorar as condições adversas existentes
• ENTENDER o passado para• PREVER o futuro
![Page 6: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/6.jpg)
EXEMPLOS DE FALTA DE CONHECIMENTO DE HIDROLOGIA NA SOCIEDADE MODERNA (Ward
& Elliot, 1995):• Construções nas planícies aluviais de rios• Projetos de irrigação sem disponibilidade hídrica
suficiente• Reservatórios superdimensionados• Problemas de drenagem urbana (ex: São Paulo)• Construção de reservatórios pouco profundos em
regiões com altas taxas de evaporação• Problemas de salinização do solo em regiões
áridas e semi-áridas
![Page 7: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/7.jpg)
Por quê?
• Hidrologia trata processos que ocorrem em sistemas moldados pela natureza.
• Esses processos ocorrem num meio que o homem não projetou, mas ao qual deve se adaptar, procurando conviver com o comportamento desse meio ambiente.
![Page 8: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/8.jpg)
Histórico• O homem, desde a sua origem, convive com as condições
naturais do planeta.• Filósofos gregos, tentaram explicar erroneamente o ciclo
hidrológico, mas somente 100 a.C., Marcus Vitruvious Pollio apresentou conceitos próximos do entendimento atual do ciclo hidrológico.
• Admitia-se que o mar alimentava os rios através do subsolo.
• Mesmo não conhecendo a origem da água e o funcionamento dos fenômenos naturais, as civilizações antigas puderam explorar os recursos hídricos através de projetos de irrigação como no Egito e Mesopotâmia, aquedutos para abastecimento da água romanos.
![Page 9: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/9.jpg)
Histórico
• Somente a partir do século XV, o ciclo hidrológico passou a ser melhor compreendido, com Leonardo da Vinci e Bernard Palissy.
• No século XIX inicia-se as medições sistemáticas de precipitações e vazões e o desenvolvimento teórico e experimental da hidráulica.
• Nos EUA a coleta sistemática de precipitação iniciou em 1819 e a de vazões em 1888.
• No Brasil os postos mais antigos de precipitação são do século XIX, enquanto que a coleta de dados de níveis e vazão iniciou no começo do século XX.
![Page 10: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/10.jpg)
Histórico
• Até a década de 50, apesar da grande quantidade de dados coletados diariamente, os métodos utilizados na Hidrologia, praticamente limitava-se à indicadores estatísticos dos processos envolvidos.
• Com o advento do computador, aprimoramento de técnicas numéricas e estatísticas, houve desenvolvimento acelerado de algumas subáreas da hidrologia.
![Page 11: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/11.jpg)
Histórico• Quanto a Hidrologia Experimental, foram criados
bacias representativas e experimentais visando ao entendimento e quantificação de processos físicos que ocorrem na bacia, como reflorestamento e desmatamento, erosão do solo e escoamento superficial. Com base no registro das variáveis hidrológicas envolvidas é possível entender melhor os fenômenos e procurar representá-los matematicamente.
• O desenvolvimento na hidrologia moderna está ligado ao uso d água ao controle da ação da mesma sobre a população e ao impacto sobre a bacia e o globo terrestre.
![Page 12: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/12.jpg)
Ciência Hidrológica
• A Hidrologia é uma ciência que se consolidou apenas na segunda metade do século XX, através do desenvolvimento de programas de observação e quantificação sistemática dos diferentes processos que ocorrem no ciclo hidrológico.
![Page 13: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/13.jpg)
Subáreas da Hidrologia como Ciência
Com a necessidade crescente da utilização e preservação da BH, subáreas mais especializadas foram surgindo:•Hidrometeorologia – trata da água na atmosfera;•Geomorfologia – trata da analise quantitativa das características do relevo de BH e sua associação com o escoamento;•Escoamento superficial – trata do escoamento sobre a superfície da bacia;•Interceptação vegetal – é a subárea do conhecimento que avalia a interceptação de precipitação pela cobertura vegetal na BH;
![Page 14: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/14.jpg)
Subáreas da Hidrologia como Ciência
• Infiltração e escoamento em meio não-saturado – trata da observação e previsão da infiltração no solo e do escoamento no solo não-saturado;
• Escoamento em meio saturado- envolve o estudo do comportamento do fluxo em aqüíferos, camada de subsolo saturada;
• Escoamento em rios e canais – analise de escoamento em rios, canais e reservatórios;
• Evaporação e evapotranspiração – avaliação da perda de água por evaporação nas superfícies livres como reservatórios e lagos, e evapotranspiração de culturas e da vegetação natural;
![Page 15: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/15.jpg)
Subáreas da Hidrologia como Ciência
• Produção e transporte de sedimentos – quantificação da erosão do solo e do transporte de sedimentos, na superfície da bacia e nos rios, devido as condições naturais e do uso do solo;
• Qualidade da água e meio ambiente – quantificação de parâmetros físicos, químicos e biológicos da água e sua interação com os seus usos na avaliação do meio ambiente aquático.
![Page 16: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/16.jpg)
Hidrologia Aplicada
• Esta está voltada para os diferentes problemas que envolvem a utilização dos recursos hídricos, preservação do meio ambiente e ocupação da bacia.
• A utilização dos recursos hídricos envolve os aspectos de disponibilidade hídrica, regularização de vazão, planejamento, operação e gerenciamento dos recursos hídricos.
• Os projetos que necessitam da participação dos hidrólogos são: aproveitamento hidrelétrico, abastecimento de água, irrigação e regularização para navegação.
![Page 17: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/17.jpg)
Hidrologia Aplicada • Quanto a preservação do meio ambiente,
problemas que envolvem a participação dos hidrólogos são: modificação do uso do solo, regularização para controle da qualidade da água, impactos das obras hidráulicas (sobre meio ambiente aquático e terrestre).
• A ocupação da bacia pela população gera 2 preocupações distintas:– O impacto do meio sobre a população através das
enchentes;– O impacto do homem sobre a bacia.
![Page 18: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/18.jpg)
Hidrologia Aplicada
Algumas das principais áreas do desenvolvimento da Hidrologia Aplicada são:•Planejamento e gerenciamento da BH;•Drenagem urbana – enchentes, produção de sedimentos e qualidade da água são problemas encontrados nas bacias;•Energia – energia hidrelétrica representa 92% de toda energia produzida no país. Depende da disponibilidade de água, da sua regularização através de obras hidráulicas e o impacto dessas obras sobre o meio ambiente;
![Page 19: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/19.jpg)
Hidrologia Aplicada
• Uso do solo rural – expansão das fronteiras agrícolas gera impacto através da produção de sedimentos e nutrientes nas bacias rurais, resultando em perda de solo fértil e conseqüente assoreamento dos rios;
• Qualidade da água – o meio ambiente aquático sofre com a falta de tratamento dos despejos domésticos e industriais e de cargas de pesticidas de uso agrícola;
![Page 20: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/20.jpg)
Hidrologia Aplicada • Abastecimento de água – irregularidade da
distribuição apresenta limitações nas regiões áridas e semi-aridas, bem como a redução na qualidade da água gera limitações quanto a disponibilidade de água para abastecimento;
• Irrigação – regiões áridas e semiaridas dependem da disponibilidade hídrica, enquanto culturas de arroz, no sul do país, utilizam quantidade significativas de água;
• Navegação – os aspectos hidrológicos principais para navegação são: disponibilidade hídrica para calado, previsão de níveis e planejamento e operação de obras hidráulicas para navegação.
![Page 21: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/21.jpg)
Importância da água
• recurso natural indispensável para a sobrevivência do Planeta
• fundamental para os ecossistemas da natureza.
• importante para as formações hídricas atmosféricas, influenciando o clima das regiões.
• Fator limitante para o desenvolvimento de muitos países.
![Page 22: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/22.jpg)
A importância da água para os seres vivosÁgua: constituinte inorgânico mais abundante na matéria viva e é um
grande regulador do ambiente.
É um elemento essencial a vida animal e vegetal
Fonte: aguafontedevida.wordpress.com/
Recém nascidos → 90% da massa do corpoAnimais aquáticos→ como as medusas chegam a 99%.
![Page 23: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/23.jpg)
Importância da água em nossa vida:
Perdemos por dia em condições normais:
Urina - 1,2 litro Transpiração - 0,6 litro Evacuação - 0,1 a 0,3 litros Respiração (durante a expiração) - 0,4 litro
TOTAL (aproximadamente) - 2,5 litros
Quanta água precisa repor por dia: Bebendo água - 1,5 litros. Ingerindo alimentos - 1,0 litro
fonte: http://www.brasilescola.com/geografia/agua.htm
![Page 24: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/24.jpg)
Distribuição de água no planeta
A Terra, Planeta Água, tem 75% da sua superfície coberta por água
Apenas 0,6% pode ser utilizada mais facilmente para abastecimento publico. Desta pequena fração, apenas 1,5% apresenta-se na forma superficial, de
extração mais fácil.
![Page 25: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/25.jpg)
Distribuição de água no Brasil
O Brasil detém 12% de toda a água doce superficial do Planeta
![Page 26: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/26.jpg)
Distribuição de água no Brasil
• A situação brasileira não é de tranqüilidade, embora seja considerado um país privilegiado em recursos hídricos.
• conflitos de qualidade, quantidade e déficit de oferta já são realidade.
• Outra questão refere-se ao desperdício de água estimado em 40% por uso predatório e irracional.
![Page 27: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/27.jpg)
Distribuição de água no Brasil
• Ao se considerar em lugar de disponibilidade absoluta de recursos hídricos renováveis, àquela relativa à população deles dependentes, o Brasil deixa de ser o primeiro e passa ao vigésimo terceiro no mundo.
![Page 28: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/28.jpg)
Água consumida no Mundo
A expansão da agricultura irrigada se tornará uma questão preocupante devido ao elevado consumo e as restrições de disponibilidade de água.Estima-se índices de consumo de água mais elevados para América do Sul, África e Austrália, até 2020. Avaliações de projetos de irrigação no mundo inteiro indicam que mais da metade da água derivada para irrigação perde-se antes de alcançar a zona radicular dos cultivos.
![Page 29: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/29.jpg)
Usos Múltiplos da Água
Em função de suas qualidades e quantidades, a água propicia vários tipos de uso, isto é, múltiplos usos. O uso dos recursos hídricos por cada setor pode ser classificado como:
Não-Consuntivos
Usos Consuntivos
![Page 30: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/30.jpg)
Usos Múltiplos da Água
Usos Consuntivos – diminui as disponibilidades; quando há perdas entre o que foi retirado e o que retorna ao sistema natural. Abastecimento humano e industrialIrrigaçãoDessedentação de animais
![Page 31: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/31.jpg)
Usos Múltiplos da Água
Não-Consuntivos – praticamente não há diminuição da disponibilidades, ou seja, não há perdas; desempenhados na própria coleção de água.Preservação da flora e faunaRecreação e lazerGeração de energiaNavegação Diluição e afastamento de despejos
![Page 32: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/32.jpg)
Exercícios
1) (Questão 01 Prova de Hidrologia Concurso ANA 2002) Em uma bacia hidrográfica, o uso não-consuntivo da água é realizado por:
a) navegação fluvial, irrigação, pesca; b) recreação, dessentação dos animais, geração de
energia; c) abastecimento urbano, irrigação, recreação; d) navegação fluvial, geração de energia, pesca; e) abastecimento industrial, controle de cheia,
preservação.
![Page 33: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/33.jpg)
Ciclo Hidrológico
A água ocorre em vários lugares e em várias fases, na superfície, dentro e sobre a Terra.
Circula continuamente entre o meio físico e os seres vivos em constante movimento.
A transformação de uma fase em outra e o movimento de um a outro local constitui o Ciclo Hidrológico.
![Page 34: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/34.jpg)
Ciclo Hidrológico
Ciclo Hidrológico é um fenômeno global de circulação fechada da água entre a superfície terrestre e a atmosfera, impulsionado pela energia solar, mais precisamente, a diferença entre a radiação emitida pelo sol e a refletida pela atmosfera terrestre. E pela força da gravidade.
![Page 35: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/35.jpg)
O Ciclo Hidrológico
Representação do Ciclo Hidrológico
![Page 36: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/36.jpg)
Ciclo Hidrológico pode-se resumir o ciclo Hidrológico da seguinte maneira:
Circulação da água, do oceano, através da atmosfera, para o continente, retorno após detenção em vários pontos, para o oceano, através de escoamentos superficiais ou subterrâneos e, em parte pela própria atmosfera.Curtos-circuitos que excluem seguimentos diversos do ciclo completo, por exemplo: a movimentação da água do solo e da superfície terrestre para a atmosfera sem passar pelo oceano.
![Page 37: Aula1_ Introdu+ºao_2011-1](https://reader033.vdocuments.com.br/reader033/viewer/2022052620/55721124497959fc0b8e6ee3/html5/thumbnails/37.jpg)
Ciclo Hidrológico
• Ler pag. 35 do livro Hidrologia ciência e aplicação – Tucci.