Hidrologia
Ciclo Hidrológico
Introdução e Ciclo Hidrológico
Hidrologia é a ciência que estuda a água sobre a Terra; sua
quantidade, distribuição, circulação, características químicas e físicas, e
sua relação com o meio ambiente e com os seres vivos.
Ven Te Chow
O que é Hidrologia?
• É uma “ciência da Terra”.
• De forma bem simplificada pode-se dizer que a
hidrologia tenta responder à pergunta:
O que acontece com a água da chuva?
Ciclo hidrológico
 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.
Fases do ciclo hidrológico
• Evaporação
• Transpiração
• Condensação
• Precipitação
• Interceptação
• Escoamento superficial
• Infiltração
• Percolação
• Escoamento subterrâneo
Água subterrânea:
Água subterrânea:
• Escoamento superficial
• Escoamento sub-superficial
• Escoamento subterrâneo
Tipos de escoamento bacia
• Superficial
• Sub-superficial ??
• Subterrâneo
• Chuva, infiltração,
escoamento superficial
• Chuva, infiltração,
escoamento superficial,
escoamento subterrâneo
Camada saturada
• Escoamento
sub-superficial
• Depois da chuva: Escoamento
escoamento subterrâneo
Camada saturada
sub-superficial
e
• Estiagem: apenas escoamento subterrâneo
Camada saturada
• Estiagem: apenas escoamento subterrâneo
Camada saturada
• 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.
Quantificação das
reservas de água:
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
Fluxos: P = E = 1012 m3.ano-1
O ciclo hidrológico global e regional
• Ciclo global:
•
•
•
•
ciclo fechado
recirculação de toda a água
oceanos: mais evaporação do que precipitação
continentes: mais precipitação do que evaporação
• Ciclo regional
•
•
•
•
ciclo aberto
parte da água retorna
parte da água é trazida de fora pela atmosfera
balanço hídrico
Balanço Hídrico Regional
Simplificado
Balanço anual da
Bacia Hidrográfica:
• Entrada:
• Precipitação (P)
• Saídas:
• Escoamento (Q)
• Evapotranspiração (E)
P=Q+E
Atenção: Não estamos considerando o armazenamento!!!!
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
Representação Gráfica de Variáveis Hidrológicas
Hidrograma
Hidrograma+Pluviograma
Pluviograma
Água
salgada
Água
doce
97,5%
2,5%
Água doce
(%)
Calotas
polares
Aqüífero
68,9
Rios e lagos
0,3
29,9
Raymong A. Serway e John W. Jewett. Princípios de Física, v. 2, fig. 18.12 (com
adaptações).
O CICLO HIDROLÓGICO
•Talvegue
É a linha por onde correm as águas no fundo de um
vale, definida pela interseção dos planos das vertentes.
Assim se denomina, também, o canal mais profundo
do leito de um curso d’água.
A evaporação e a precipitação são dois importantes estágios do que se
convencionou chamar “Ciclo da Água”. Sobre esse assunto, pode-se
afirmar que:
0) à medida que a água evapora, as moléculas de vapor d’água exercem
uma pressão na atmosfera terrestre.
1) no semi-árido nordestino, as áreas situadas a barlavento nos maciços
residuais, são as que possuem um maior índice de precipitações
pluviométricas, daí serem chamadas de “ilhas de umidade”ou “áreas
de exceção”.
2) grande parte da condensação verificada na baixa troposfera decorre
da elevação de massas de ar.
3) quando o número de moléculas que está deixando uma massa líquida
é maior que o número de moléculas que está retornando a ela, diz-se
que não ocorre evaporação.
4) na faixa equatorial do planeta há um predomínio de chuvas frontais
responsáveis pelos pesados aguaceiros de final de tarde; esse fato é
comum no Estado do Pará.
BACIA HIDROGRÁFICA
A bacia hidrográfica pode ser entendida como uma área onde a
precipitação é coletada e conduzida para seu sistema de drenagem
natural isto é, uma área composta de um sistema de drenagem natural
onde o movimento de água superficial inclui todos os usos da água e do
solo existentes na localidade (Magalhães, 1989).
BACIA HIDROGRÁFICA
Linhas divisórias freática e topográfica
Primeira ZCAS do ano provocará chuva intensa em parte das Regiões
Sudeste, Centro-Oeste e Norte do Brasil
Estado de Observação
A última análise realizada pelo CPTEC indica a configuração do primeiro episódio de ZCAS do ano. A previsão indica que este
sistema meteorológico deverá atuar sobre as Regiões Sudeste, Centro-Oeste e Norte do Brasil pelo menos até o início da
semana que vem. Durante todo este período deverão-se registrar acumulados significativos de chuva sobre várias localizadas
desta ampla área.
Hoje (10/01) a chuva intensa deverá se concentrar no litoral de SP, Vale do Paraíba, centro-sul do RJ (incluindo a Capital e
áreas serranas), centro-sul e oeste de MG (microrregiões: Sul/Campo das Vertentes, Triângulo Mineiro, B.H Metalúrgica, Alto
São Francisco e Noroeste de Minas), MT, RO, sudeste do AM, centro-sul do PA, TO, sul do MA e do PI, extremo oeste da BA,
GO e DF.
As chuvas intensas previstas para o litoral sul de SP ocorrerão principalmente durante o período da manhã. Já no Litoral
Norte de SP e litoral sul do RJ, as chuvas deverão ocorrer entre tarde e noite.
Amanhã (11/01) a chuva intensa deverá se concentrar no extremo nordeste de SP (região do Vale do Paraíba Histórico),
centro-sul do RJ (incluindo a Capital e região serrana), centro-sul e oeste de MG (incluindo a capital B.H), Triângulo Mineiro,
RO, sudeste do AM, centro-sul do PA, TO, sul do MA e do PI, TO, oeste da BA, GO e DF.
No sábado (12/01) a chuva mais significativa deverá se concentrar no sul, centro e oeste de MG, Triângulo Mineiro, MT, RO,
sudeste do AM, centro-sul e leste do PA, TO, centro-sul do MA e do PI, GO, DF e o oeste da BA.