CICLO

HIDROLGICO

BALANO HDRICO

PHD 5013 HIDROLOGIA DETERMINSTICA

O que HIDROLOGIA ?

CONCEITO

uma cincia da Terra.

Estuda :

a gua no planeta;

sua ocorrncia;

circulao e distribuio;

suas propriedades fsicas e qumicas;

e sua relao com os seres vivos.

O Ciclo Hidrolgico

Importncia da Hidrologia Dimensionamento de obras hidrulicas;

Aproveitamento de recursos Hdricos :

aproveitamentos hidreltricos

abastecimento urbano

irrigao

navegao

lazer

Controle de poluio

Qualidade ambiental

Controle e previso de secas

Controle e previso de inundaes

Importncia da Hidrologia

Cincia que trata da gua na Terra, sua ocorrncia,

circulao e distribuio, suas propriedades fsicas e

qumicas, e sua reao com o meio ambiente,

incluindo sua relao com as formas vivas.

(Chow,1959). Fonte: Tucci

Cincia natural que trata dos fenmenos relativos

gua em todos os seus estados, de sua distribuio e

ocorrncia na atmosfera, na superfcie terrestre e no

solo, e da relao desses fenmenos com as

atividades antrpicas.

Relacionada c/ Meteorologia, Climatologia, Geografia

Fsica, Geologia, Oceanografia, Mec. Solos/Fluidos...

Perguntas Tpicas

[1] Qual a vazo mxima provvel em um local proposto

para uma barragem ?

[2] Qual a disponibilidade de gua de um rio e como ela

poder variar entre estaes e de um ano a outro ?

[3] Qual a relao entre a quantidade de gua superficial

e a gua subterrnea em certa regio?

[4] Qual o volume de um reservatrio necessrio para

garantir uma determinada vazo a jusante, e para limitar as

inundaes a jusante a um nvel pr-estabelecido ?

Mtodos de Estudo

Para responder perguntas a Hidrologia se utiliza de:

Informaes hidrolgicas (dados obtidos por medies

pontuais)

Anlises especializadas

Conceitos e conhecimentos cientficos

Sries histricas observao continua e sistemtica de

fenmenos hidrolgicos para aplicao dos Mtodos:

a) Hidrologia Estocstica-processa dados estatsticos coletados

a partir de observao (Intensidade.Durao.Frequencia-Chuvas)

Variveis estocsticas funo probabilstica

b) Hidrologia Paramtrica-desenvolvimento e anlise das .

relaes entre parmetros fsicos (precipitao x vazo de rios)

Obteno de Hidrogramas

Aplicao das Variveis Hidrolgicas Um projeto deve utilizar no seu dimensionamento, o valor

de uma grandeza hidrolgica associada probabilidade

de que essa grandeza seja igualada ou excedida para:

Construo de obras hidrulicas,

Planejamento e gerenciamento da Bacia Hidrogrfica,

Dimensionar disponibilidades x demandas,

Atuar na Proteo e conservao dos recursos hdricos

Controlar eventos crticos: inundaes e secas.

Aplicao das Variaveis Hidrolgicas Dimensionar disponibilidades x demandas,

A agricultura essencial para o ser humano e um dos

setores que mais consome gua em todo o mundo. Pela ONU, 70% da gua potvel disponvel no mundo usada

p/ irrigao (usos industriais 20% e o uso domstico 10%) .

ONU:- 70% da gua potvel disponvel no mundo usada

p/ irrigao (usos industriais 20% e o uso domstico 10%) .

Aplicao das Variaveis Hidrolgicas Atuar na Proteo e conservao dos recursos hdricos

Assoreamento

Aplicao das Variaveis Hidrolgicas Controle de eventos crticos: inundaes e secas

Abastecimento de gua potvel:

Importncia da gua

Substncia mais

abundante na Terra

Constituinte principal dos

seres vivos

Fora de conformao do

relevo da Terra

Condiciona a vida

humana e o progresso da

civilizao

Ciclo Hidrolgico

Fenmeno global de circulao da gua entre a

superfcie terrestre e a atmosfera impulsionado por:

fundamentalmente, energia solar (evaporao),

associada gravidade (precipitao) e

rotao da Terra.

Causas da larga escala de circulao atmosfrica:

- aquecimento diferencial entre a linha do equador

e os plos e

- rotao do planeta (efeito Coriolis).

75 % da superfcie coberta por gua, mas ...

Fluxos e Reservas Globais de gua

O equilbrio mdio anual, em volume, entre a

precipitao e a evapotranspirao,

apresenta o valor: P = E = 423 x 10 m/ano

Oceanos - 97,57%

Geleiras - 1,81%

guas Subterrneas - 0,61%

Rios e Lagos - 0,014%

Atmosfera - 0,00094%

Biosfera - 0,000043%

Fluxos e

Reservas

Globais de gua

10^15 m3% do Total

Oceanos 1350 97,57

Geleiras 25 1,81

gua Subterrnea 8,4 0,61

Rios e Lagos 0,2 0,014

Atmosfera 0,013 0,00094

TOTAL 1383,6 100

10 ^ 6 Km

o maior manancial dgua

doce subterrnea

transfronteirio do mundo,

c/ volume estimado de 46

mil km ou 50 quatrilhes

de litros de gua pura,

numa rea de 1,2 milho

km, pelo Brasil, Paraguai,

Uruguai e Argentina.

Sua maior parte est em

territrio brasileiro (2/3-

Gois, Mato Grosso do

Sul, Minas Gerais, So

Paulo, Paran, StCatarina

e Rio Grande do Sul ).

O Aqfero Guarani

So aguas filtradas e purificadas

natural/e, (excelente qualidade),

dispensando tratamentos prvios; no

ocupam espao em superfcie e sofrem

menor influncia das variaes

climticas.

No Brasil, elas j so utilizadas com

maior intensidade do que nos pases

vizinhos p/ abastecimento pblico,

turismo termal e irrigao, etc..

O Aqfero

Guarani

Especialistas temem que sua explorao cause danos em

funo do crescimento dos pontos de poluio.

Grupos de trabalho dos 4 pases, c/apoio da OEA e BIRD,

estudam formas de garantir a preservao do aqfero.

Produo Hdrica de Superfcie Mundial

Disponibilidade de gua no Mundo

( 1.350.000 m3/s)

OCDE

27.9%

sia

35.0%

Amrica

Latina

29.8%

frica

7.4%

Organizao para a Cooperao e Desenvolvimento Econmico, com

sede em Paris , um organismo composto por 34 membros

GRANDES BACIAS HIDROGRFICAS BRASILEIRAS

Bacia do Rio Amazonas

Bacia do Tocantins

Araguaia

Bacia do Atlntico Sul e

Sudeste

Bacia do Rio Uruguai

Bacias Paran e Paraguai

Bacia Atlntico Leste

Bacia do Rio S. Francisco

Bacia do Atlntico Norte e

Nordeste

Balano Hdrico das Regies Hidrogrficas

Brasileiras Regio rea Chuva Vazo Evapo Chuva Vazo Evapo Vazo

transp. transp. %

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

Amazonas - Total 6112000 493491 202000 291491 2546 1042 1504 41

Amazonas- Brasil 3884191 277000 128900 139640 2249 1047 1134 47

Tocantins 757000 42387 11300 31087 1766 471 1295 27

Atlntico Norte 242000 16388 6000 10388 2136 782 1354 37

Atlntico Nordeste 787000 27981 3130 24851 1121 125 996 11

So Francisco 634000 19829 3040 16789 986 151 835 15

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

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

Paran 877000 39935 11200 28735 1436 403 1033 28

Paraguai 368000 16326 1340 14986 1399 115 1284 8

Uruguai 178000 9589 4040 5549 1699 716 983 42

Atlntico - Sul 224000 10519 4570 5949 1481 643 838 43

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

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

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

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

Balano hdrico das grandes bacias hidrogrficas

brasileiras. Bacia hidrogrfica

N Denominao

rea1.000 km

Pmm/ano

Qm/s

ql/s/km

Emm/ano

Escoamentosuperficial %

1 Amazonas total 6.112 2.460 209.000 34,2 1.381 44

2 Tocantins 757 1.660 11.800 15,6 1.168 30

3A Atlntico Sul Norte 76 2.950 3.660 48,2 1.430 52

3B Atlntico Sul Nordeste 953 1.328 5.390 5,7 1.150 13

4 So Francisco 634 916 2.850 4,5 774 15

5A Atlntico Leste 1 242 895 680 2,8 806 10

5B Atlntico Leste 2 303 1.229 3.670 12,1 847 31

6A Paran 877 1.385 11.000 12,5 989 29

6B Paraguai 368 1.370 1.290 3,5 1.259 8

7 Uruguai 178 1.567 4.150 23,3 831 47

8 Atlntico Sudeste 224 1.394 4.300 19,2 788 43

Brasil com Amazonas 10.724 1.954 257.790 24,0 1.195 39

Brasil 8.512 168.790 19,8

Amazonas Cabeceiras 2.212 89.000 40,2

Amazonas Brasileiro 3.900 120.000 30,8

P= ; Q = ; q = ; E .Fonte: Mapa Disponibilidade Hdrica no Brasil - MME/DNAEE/CGRH 1994.Observaes: Atlntico Norte: do rio Oiapoque bacia do rio Araguari.

Atlntico Nordeste: da bacia do rio Capim (PA) at bacia do rio Coruripe (AL). Atlntico Leste 1: da bacia do rio Japaratuba (SE) at a bacia do rio Pardo (BA).Atlntico Leste 2: da bacia do rio Jequetinhonha at a bacia do rio Paraba do Sul.Atlntico Sudeste: da bacia do ribeiro Grande (SP) at ao rio Jaguaro (RS).

Bacias dos rios Paraguai, Paran e Uruguai: partes das bacias no territrio brasileiro.

ET

DP

Ro

DLo

SAIDAS

escoamento

escoamento

escoamento

escoamento

armazenado

(exutrio)

DS

P

Q

EVT- evapotranspirao

Lenol

Fretico

em t =0

Lenol

Fretico

em t =1

Substrato

Impermevel

Infiltrao

Limite

da

Bacia

Balano Hdrico de uma Bacia

Zona

Saturada

Zona

Aerada

SEQP DP = Precipitao

Q = Vazo

E = Evapotranspirao

DS = Armazenamento Subterrneo

onde :

P = Precipitao

Q = Vazo

E = Evapotranspirao

DS = Armazenamento Subterrneo

SEQP D

Balano Hdrico de uma Bacia

Comportamento Vazo x Chuva

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

1950 1955 1960 1965 1970

Vazo mm

Precipitao mm

Declarao Universal da gua 1.A gua faz parte do patrimnio do planeta. Cada ...

cidado plenamente responsvel por ela.

2. A gua a seiva do planeta. A condio essencial

de vida de todo ser vegetal, animal ou humano.

3. Os recursos naturais de transformao da gua em

gua potvel so lentos, frgeis e muito limitados.

4. O equilbrio e o futuro do planeta dependem da

preservao da gua e dos seus ciclos (depende, da

preservao dos mares e oceanos por onde os ciclos

comeam, bem como as nascentes dos rios).

Declarao Universal da gua 5. Proteger a gua uma obrigao moral do homem para

as geraes presentes e futuras.

6. A gua no uma doao gratuita da natureza, ela tem

um valor econmico (pode escassear em qq regio).

7. A gua no deve ser desperdiada, ou poluda.

8. A utilizao da gua implica no respeito lei.

9. A gesto da gua impe um equilbrio entre sua

proteo e necessidades econmica/sanitria/social.

10. O planejamento da gesto da gua deve levar em conta

a solidariedade pois sua distribuio desigual sobre a

Terra.

De uma maneira geral, o ciclo hidrolgico pode ser dividido em trs setores distintos. O sistema hidrometeorolsistema hidrometeorolgicogicoestrelacionado com a poro area do ciclo, envolvendo o processo de evaporao, evapotranspirao e precipitao. O sistema hidrogrsistema hidrogrficoficocobre os aspectos superficiais do ciclo, envolvendo os diversos cursos de guas que se direcionam aos oceanos. O sistema hidrogeolsistema hidrogeolgicogico, por sua vez, estrelacionado poro subterrnea do ciclo, envolvendo processos de infiltrao, alm de fluxos horizontais e verticais subsuperficiaisFigura

Ciclo hidrolgico e seus trs setores:

O sistema hidrometeorolgico est relacionado com

a poro area do ciclo, envolvendo o processo de

evaporao, evapotranspirao e precipitao.

O sistema hidrogrfico cobre os aspectos

superficiais do ciclo, envolvendo os diversos cursos

de guas que se direcionam aos oceanos.

O sistema hidrogeolgico, est relacionado poro

subterrnea do ciclo, envolvendo processos de

infiltrao, alm de fluxos horizontais e verticais

subsuperficiais e subterraneos.

FIM