Ciclo Hidrológico e Bacia Hidrográfica

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Ciclo Hidrolgico e Bacia Hidrogrfica. Tpicos. 2.1 Ciclo hidrolgico 2.1.1 Global 2.1.2 Terrestre 2.1.3 Efeitos Antrpicos 2.2 Escalas dos processos hidrolgicos 2.3 Bacia Hidrogrfica 2.3.1 Principais caractersticas 2.3.2Relaes entre variveis - PowerPoint PPT Presentation

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  • *Ciclo Hidrolgico e Bacia Hidrogrfica

  • *Tpicos2.1 Ciclo hidrolgico 2.1.1 Global 2.1.2 Terrestre 2.1.3 Efeitos Antrpicos2.2 Escalas dos processos hidrolgicos2.3 Bacia Hidrogrfica 2.3.1 Principais caractersticas 2.3.2Relaes entre variveis 2.3.3Funes de entrada e sada da bacia

  • *Ciclo hidrolgico globalEnergia do sol que atua sobre o sistema terrestre: 36% de toda a energia que chega a terra utilizada para a evaporao da terra e do mar;A gua evaporada para a atmosfera fica em mdia dez dias na atmosfera;O fluxo sobre a superfcie terrestre positivo, ou seja a precipitao maior que a evapotranspirao, resultando nas vazes dos rios;Nos oceanos o fluxo negativo, j que ocorre maior evaporao sobre superfcies lquidas do que precipitao

  • *

  • *Fluxosoceano36199623243737Superfcie terrestreUnidades : 10^12 m3/anoAtmosfera

  • *Reservatrios

    Oceanos 1.350 x 1015 m3Geleiras 25 x 1015 m3guas subterrneas 8,4 x 1015 m3Rios e Lagos 0,2 x 1015 m3Biosfera 0,0006 x 1015 m3Atmosfera 0,0130 x 1015 m3

  • *Processos hidrolgicos terrestre

  • *Processos VerticaisPrecipitaoInterceptaoEvapotranspiraoevaporaoInfiltraoPercolao

  • *Interceptao

  • *Escoamentos na bacia HortonianoParte da chuva infiltra e no retorna a superfciereas de saturao: Existem reas de recarga onde a precipitao infiltra e a jusante reas em que parte deste volume retorna a superfcie.Q

  • *ProcessosEm bacias menores a gua ao infiltrar percola para o subterrneo, mas parte do volume cria caminhos preferenciais que podem gerar fluxos superficiais a jusante;O fluxo hortoniano adotado para balanos de bacias maiores ( > 10-15 km2) onde o efeito do escoamento sub-superficial fica integrado ao escoamento superficial.

    Lenol freticoCaminhos preferenciais

  • *Escoamento em rios e reservatriosEscoamento dentro de um sistema definido, depende do deslocamento da gua ao longo de um leito definido. Dois efeitos principais : armazenamento e gravidade/rugosidade (dinmica do fluxo).

  • *Efeitos AntrpicosAlteraes produzidas pelo homem sobre o ecossistema pode alterar parte do ciclo hidrolgico quanto a quantidade e qualidade da gua.A nvel global: Emisses de gases para a atmosfera produz aumento no efeito estufa, alterando as condies das emisses da radiao trmica, poluio area, etc;A nvel local: obras hidrulicas atua sobre o rios, lagos e oceanos; desmatamento atua sobre o comportamento da bacia hidrogrfica; a urbanizao tambm produz alteraes localizadas nos processos do ciclo hidrolgico terrestre, contaminao das guas, etc.

  • *Modificao climticaTpico ser abordado em captulos posterioresO impacto da emisso de gases pode ser de alterao, alm da variabilidade natural das condies de precipitao, evapotranspirao, radiao solar, etc em diferentes partes do globo;Existem a variabilidade natural e a modificao climtica, a primeira se refere aos condicionantes sem efeitos antrpicos e o segundo devido aos efeitos antrpicos

  • *Bacia hidrogrficaDefinida por uma seo de rioRepresenta toda a rea de contribuio superficial que a gua escoa por gravidade at a seo do rio;A bacia hidrogrfica do escoamento subterrneo pode ser diferente. O erro pode diminuir com o aumento da bacia ou a escala da informao;Delimitao grfica ou atravs de geoprocessamento;

  • *Bacia hidrogrficaA bacia hidrogrfica definida por uma seo transversal; Drena toda a gua que escoa superficialmente por gravidade para a seo principal;O divisor de gua subterrneo pode ser diferente do superficial. Efeito maior para bacias pequenas

  • *Principais Variveisrea de drenagem A vazo de um rio depende da rea da bacia - Q = q. A q a vazo especfica (em mm ou l/s/km2 e A ; em km2 Ex. Q mdio de 30 m3/s numa bacia de 2000 km2, a vazo especfica q = Q/A = 15 l/s/km2 Comprimento do rio principal: um indicador da caracterstica da bacia e indiretamente da reaDeclividade mdia do rio principal influencia as vazes mxima e mnimas. (Ex maior declividade maior pico e menor vazo de estiagem)Densidade de drenagem maior densidade, maior escoamento e volume de escoamento. Desnvel.

  • *Caracterizaorea de drenagem de uma bacia (A) : pode ser determinada por planmetro ou por tcnicas de geoprocessamento;

    Comprimento do rio principal (L): para cada bacia existe um rio principal. Define-se o rio principal de uma bacia hidrogrfica como aquele que drena a maior rea no interior da bacia. A medio do comprimento do rio pode ser realizada por curvmetro ou por geoprocessamento;

    Declividade mdia do rio (Sm) :

  • *Densidade de drenagemD densidade de drenagem; A a rea de drenagemFrequncia de drenagem

  • *Relaes entre variveisrea e comprimento L = a Ab

    BaciaabR2Brasil1,640,538-Rio Uruguai1,610,5740,86Afluentes do rio Paraguai0,490,6680,82Rio Paraguai1,760,5140,98

  • *Rio Paraguai

    0

    200

    400

    600

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    100000

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    300000

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    rea, km2

    L

    km

    Paraguai

    Afluentes do Paraguai

  • *Rio Uruguai

    1

    10

    100

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    1

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    100000

    1000000

    rea da bacia, km2

    L,

    km

  • *rea e declividade

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    100

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    10000

    100000

    rea, km2

    S m/km

  • *Caractersticas da declividade dos rios

  • *Ordem Horton: os canais de primeira ordem so aqueles que no possuem tributrios; os canais de segunda ordem tm apenas afluentes de primeira ordem; os canais de terceira ordem recebem afluncia de canais de segunda ordem, podendo tambm receber diretamente canais de primeira ordem; sucessivamente, um canal de ordem u pode ter tributrios de ordem u1 at 1. Strahler: todos os canais sem tributrios so de primeira ordem, mesmo que sejam nascentes dos rios principais e afluentes; os canais de segunda ordem so os que se originam da confluncia de dois canais de primeira ordem, podendo ter afluentes tambm de primeira ordem; os canais de terceira ordem originamse da confluncia de dois canais de segunda ordem Depende da escala analisada

  • *Ordem

  • *Caracterizaes utilizadas na gestoOttobacia inicia pela seo principal da bacia, discretiza at 10 sub-bacias em distribudas e pontuais, dando nmeros mpares para as pontuais e par para as distribudas. Com esta codificao existiro at seis nveis de caracterizao. Na gesto de recursos hdricos so definidas dentro a seqncia de at trs nveis das bacias nacionais para serem elaborados Planos de bacia e instalao de comit (???verificar)

  • *HidrogramaAs funes de entrada na bacia so P(t) e E(t) P(t) = hietogramaA sada Q(t) Q(t) = hidrograma que integra no espao o efeito da precipitao e de todas as variveis e processos no espao da bacia A vazo integra o escoamento superficial, sub-superficial e subterrneo

  • *Caractersticas do hidrogramaTempo de concentrao: o tempo que a gua superficial leva para escoar do ponto mais distante at a seo principal;Tempo de pico : o tempo entre o centro de gravidade da precipitao e o pico do hidrograma;Tempo mdio de deslocamento da vazo: o tempo entre o centro de gravidade do hietograma e o do hidrograma.Perodo de recesso: quando termina o escoamento superficial

    trtmtptc

  • *Variveis que influenciam o hidrogramaPrecipitao: distribuio temporal e espacialEvapotranspirao e interceptao;Cobertura do solo;Tipo e espessura do solo;Relevo e forma: declividade o rio e da bacia, comprimento, rea, densidade de drenagem, etc. Tipo de aqifero e formao rochosa.

  • *Efeito das caractersticas fsicas no hidrogramaBacias radiais com declividade alta possuem tempo de concentrao e hidrograma com maiores picos que as bacias longitudinaisBacias com aqfero com volume maior (p.ex. sedimentar) regulariza a vazo de estiagem, enquanto que uma bacia com pequena profundidade do solo e rocha tende a apresentar pequena regularizao anuallongitudinalradiais

  • *Efeito da precipitao: distribuio temporal e espacialttEfeito temporal da chuva Efeito espacial: chuva de montante para jusante pode sincronizar o pico

    *

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