Aula 2008 3 - Ciclo Hidrológico

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IPH 01 019

Hidrologia

Ciclo Hidrológico

Walter Collischonn

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IPH 01027 Introdução

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.

Introdução e Ciclo Hidrológico

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• De forma bem simplificada pode-se dizer que a

hidrologia tenta responder à pergunta:

O que acontece com a água da chuva?

• É uma “ciência da Terra”.

O que é Hidrologia?

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 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.

Ciclo hidrológico

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• Romanos: Muitas obras hidráulicas mas

continuam adotando o pensamento grego

sobre o ciclo hidrológico

Possível causa: clima da região do mediterrâneo.

• Rei Salomão 1000 anos AC (segundo Bíblia):

All rivers flow into the sea, yet the sea is never full. To the place the

streams come from, there they return again.

• Gregos: Primeiros registros de pensamentos

sobre a origem das águas dos rios (500 AC)

Gregos: Água dos rios é a água do mar que vem

das profundezas da terra.

• Renascimento: papel fundamental da chuva!!

• Idade média: Idéias dos gregos perduraram até +/- século XVI

Um pouco de História

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• “Prática” argumentava com base

na observação, dizendo que a água

dos rios vinha da chuva e do

derretimento da neve.

• Livro (1580) em forma de diálogo

entre dois personagens: “Teoria” e

“Prática”.

• “Teoria” argumentava em favor da

idéia dos gregos.

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• O ciclo hidrológico começou a ficar mais claro durante os

séculos XVII e XVIII, com o advento da ciência experimental,

e das medições.

• Ainda apoiando as idéias erradas dos gregos: Kepler;

Descartes

• Muitos aspectos ainda permanecem obscuros: papel das

florestas; CO2; aerossóis; interação oceanos e atmosfera

Depois de Palissy

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• Escoamento subterrâneo

• Evaporação

• Transpiração

• Condensação

• Precipitação

• Escoamento superficial

• Infiltração

• Percolação

Fases do ciclo hidrológico

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Água subterrânea:

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• Escoamento sub-superficial

• Escoamento superficial

• Escoamento subterrâneo

Água subterrânea:

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• Sub-superficial ??

• Superficial

• Subterrâneo

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• Chuva, infiltração,

escoamento superficial

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• Chuva, infiltração,

escoamento superficial,

escoamento subterrâneo

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• Escoamento

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Camada saturada

• Depois

da

chuva:

Escoamento

sub-superficial

e

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• Estiagem: apenas escoamento subterrâneo

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• Estiagem: apenas escoamento subterrâneo

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• Estiagem: apenas escoamento subterrâneo

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• Estiagem muito longa = rio seco

Rios intermitentes

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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.

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Oceanos

1350 x 10

15 _m

3 Geleiras

25 x 10

15 _m

3 Águas subterrâneas

8,4 x 10

15 _m

3 Rios e Lagos

0,2 x 10

15 _m

3 Atmosfera

0,0130 x 10

15 _m

3 Biosfera

0,0006 x 10

15 _m

3 Fluxos: P = E = 10

12 _m

3 _.ano

-1

Quantificação das

reservas de água:

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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

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Balanço Hídrico Regional

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• dV = P – E – Q

• no longo prazo dV pode ser considerado zero

• P = Q + E

Balanço Hídrico:

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• Entrada:

• Precipitação (P)

• Saídas:

• Escoamento (Q)

• Evapotranspiração (E)

Atenção: Não estamos considerando o armazenamento!!!!

P = Q + E

Balanço anual da

Bacia Hidrográfica:

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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

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Representação Gráfica de Variáveis Hidrológicas

Hidrograma

Pluviograma

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Região Área Chuva Vazão Evapo Chuva Vazão Evapo Vazão Vazão transp. transp. % % km2 m3/s m3/s m3/s mm mm mm Chuva Brasil Amazonas - Total 6112000 493491 202000 291491 2546 1042 1504 41 Amazonas- Brasil 3884191 277000 128900 139640 2249 1047 1134 47 72 Tocantins 757000 42387 11300 31087 1766 471 1295 27 6 Atlântico Norte 242000 16388 6000 10388 2136 782 1354 37 3 Atlântico Nordeste 787000 27981 3130 24851 1121 125 996 11 2 São Francisco 634000 19829 3040 16789 986 151 835 15 2 Atlântico Leste (1) 242000 7784 670 7114 1014 87 927 9 0 Atlântico Leste (2) 303000 11791 3710 8081 1227 386 841 31 2 Paraná 877000 39935 11200 28735 1436 403 1033 28 6 Paraguai 368000 16326 1340 14986 1399 115 1284 8 1 Uruguai 178000 9589 4040 5549 1699 716 983 42 2 Atlântico - Sul 224000 10519 4570 5949 1481 643 838 43 3

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

Brasil - Amazonas Parcial 8496191 479529 177900 293169 1780 660 1088 37 100 (1) Do Japaratuba (SE) ao Pardo (BA)

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

Balanço hídrico de regiões hidrográficas BRASIL