CAPÍTULO 03 – EVAPORAÇÃO E CAPÍTULO 03 – EVAPORAÇÃO E TRANSPIRAÇÃOTRANSPIRAÇÃO

Prof. Cybelle Luiza Barbosa Musse – ENG/UCG Prof. Cybelle Luiza Barbosa Musse – ENG/UCG

1 INTRODUÇÃO1 INTRODUÇÃO

Definições:

Evaporação;

Transpiração;

Evapotranspiração;

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

Edireta

Esolo

1 INTRODUÇÃO1 INTRODUÇÃO

1 INTRODUÇÃO1 INTRODUÇÃO

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

1 INTRODUÇÃO1 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

1 1 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Fatores intervenientes:

Umidade relativa do ar;

Temperatura;

Vento;

Radiação solar;

Pressão barométrica;

Salinidade da água;

Evaporação no solo e nas águas;

Transpiração;

1 1 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

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;

1 1 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

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 d’água à temperatura da água;

pa=pressão do vapor de água presente no ar atmosférica;

1 1 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

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;

1 1 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Fatores intervenientes:

Radiação Solar;

O calor fornecido pelo sol energia motora para o próprio ciclo hidrológico;

Pressão Barométrica;

Influência pequena não considerada;

> altitude < PB >intensidade de evaporação;

Salinidade da água;

> sal < intensidade de evaporação;

1 1 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

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 < evaporação, > transpiração (=);

1 1 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

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);

1 1 INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

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;

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

Os métodos normalmente utilizados para determinar a evaporação são:

evaporímetros;

lisímetros;

transferência de massa;

balanço de energia;

balanço hídrico.

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE 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;

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE 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

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

EVAPORÍMETROS – Atmômetros:

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

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.

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE 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;

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE 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;

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE 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;

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

EVAPORÍMETROS –tanque de evaporação

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

EVAPORÍMETROS –tanque de evaporação

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

EVAPORÍMETROS –tanque de evaporação

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

EVAPORÍMETROS –tanque de evaporação

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

EVAPORÍMETROS –tanque de evaporação

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE 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 potencialE = evaporação do tanque classe AKt = 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)

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

EVAPORÍMETROS – Lisímetros

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

EVAPORÍMETROS – Lisímetros

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

TRANSFERÊNCIA DE MASSA:

São métodos que se baseiam na primeira lei de Dalton, e podem ser expressos por:

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE 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;

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

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.

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

BALANÇO HÍDRICO – Exercício

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

BALANÇO HÍDRICO – ExercícioA 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 288.106 m³ e no final 244.106 m³. Estime a evaporação no reservatório. (utilizar equações 4.3 e 4.4)

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

BALANÇO HÍDRICO – Exercício

2 2 MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA MEDIDA DE EVAPORAÇÃO DA SUPERFÍCIE DAS ÁGUASSUPERFÍCIE DAS ÁGUAS

BALANÇO HÍDRICO – Exercício

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