MD2022-ESBA-Dia2-HIDROLOGIA

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ENGENHARIA DE SANEAMENTO BÁSICO 
E AMBIENTAL
Hidrologia Aplicada
EVAPORAÇÃO e EVAPOTRANSPIRAÇÃO
2
HIDROLOGIA APLICADA
Evaporação e Evapotranspiração
Na fase terrestre do ciclo hidrológico, a 
evaporação e a transpiração são os processos
físicos responsáveis pelas perdas de água
da superfície para a atmosfera. 
Aos processos de evaporação e transpiração é
atribuído o nome de evapotranspiração.
2012 3
EVAPOTRANSPIRAÇÃO
TRANSPIRAÇÃO
PLANTAS
EVAPORAÇÃO
SUPERFÍCIE 
LIVRE
SOLOSSUPERFÍCIES 
DAS 
VEGETAÇÕES
Interceptação 
vegetal
Lagos, 
reservatórios, 
poças e oceanos.
Envolve a remoção da água 
dos solos pelas plantas; transporte 
de água pelos caules, folhas e interior 
das folhas para a atmosfera.
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Evapotranspiração
Grandezas características
É comum referir-se à evapotranspiração em termos de altura de líquido, como se as
quantidades evaporadas fossem distribuídas de maneira homogênea e uniforme sobre
toda a bacia hidrográfica. Sendo em “mm” a unidade mais difundida no Brasil.
Outra forma de expressar a evapotranspiração é em termos da taxa no tempo. Ou seja,
“mm/dia” ou “mm/h”.
Evapotranspiração potencial (ETP)
É controlada pelas condições da atmosfera. Ou seja, quando a água disponível
na superfície é ilimitada, como no caso dos oceanos e reservatórios.
Evapotranspiração real (ETR)
É controlada pelas condições/disponibilidades de água da superfície. Por
exemplo, é limitada pelo conteúdo de umidade do solo ou pelo comportamento
fisiológico da vegetação. 5
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Evapotranspiração potencial (ETP): quantidade de água transferida para a 
atmosfera por evaporação e transpiração, na unidade de tempo, de uma
superfície extensa completamente coberta de vegetação de porte
baixo e bem suprida de água. Pode ser obtida a partir de modelos
baseados em leis da física e relações empíricas de forma rápida e 
suficientemente precisas. Evapotranspiração potencial é a máxima
evapotranspiração que ocorreria se o solo dispusesse de suprimento
de água suficiente.
Evapotranspiração real (ETR): quantidade de água transferida para a 
atmosfera por evaporação e transpiração, nas condições reais (existentes) 
de fatores atmosféricos e umidade do solo. A evapotranspiração real é
igual ou menor que a evapotranspiração potencial (ETR ≤ ETP), e é de difícil
obtenção pois demandam longo tempo de observação. Em peri�odos
prolongados de estiagens em que os solos tornam-se mais secos, a 
evapotranspirac�a�o real e� sempre menor do que a potencial.
Evapotranspiração
Principais Aplicações
Projetos de irrigação; evaporação de reservatórios; uso da água
subterrânea; planejamento de recursos hídricos; qualidade das águas;
prevenção de incêndios florestais; aquecimento global.
Fatores que influenciam a evapotranspiração
Meteorológicos
• Radiação disponível: energia do Sol
• Temperatura: >Tè > PVS
• UR alta: > Vapor d’águaè > Teor Umid.è < Evap (ar saturado).
• UR baixa: < Vapor d’águaè < Teor Umid.è > Evap (ar mais seco).
• Déficit de pressão de vapor: pequena influência, apreciada p/ gdes variações de
altitude: > Hè < Pressãoè > Evap ;
• Velocidade do vento: renovação do ar, afastamento das massas de ar c/ elevado grau de
umidade.
7
8
Fatores que influenciam na evaporação
• Características da superfície evaporante;
• Qualidade das águas (salinidade / turbidez);
• Profundidade, tamanho e forma do espelho d’água;
• Presença de cobertura vegetal;
• Conteúdo de umidade e características hidráulicas
dos solos;
• Profundidade do lençol freático.
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Meios utilizados 
para determinação 
da evaporação e 
evapotranspiração:
Evaporação
Métodos de avaliação direta da evaporação
Tanques Evaporimétricos
Sendo o mais comum, o tanque classe A. É recomendável que seja
aplicado um coeficiente redutor às leituras do tanque evaporimétrico
para que sejam considerados os efeitos de superestimação das taxas de
evaporação devido ao aquecimento das paredes do tanque. A WMO
recomenda coeficientes entre 0,67 e 0,81, que varia de acordo com o tipo
do tanque, local e estação do ano. O valor de 0,70 é freqüentemente
utilizado no Brasil.
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Evaporação
Instrumentos para monitoramento
Tanque Evaporimétrico Classe A
Estação Climatológica Urbana do CEFET-RJ
11
12
Procedimento da medida:
1) Efetuar a leitura atual do nível d �água no tanque;
2) Observar se houve chuva;
3) Se houve chuva acrescentar na leitura a altura pluviométrica;
4) Comparar com a leitura anterior e calcular a diferença entre as 
leituras anterior e atual, sendo o resultado a leitura da
evaporação (potencial).
Atenção: Caso seja observado que o tanque está sem água ou se houver
ocorrido transbordamento do tanque, a leitura será perdida. Ao final dos 
procedimentos verificar a necessidade de acrescentar ou retirar água do 
tanque. No tanque Classe A é recomendado que o nível d’água esteja a 
7,5 cm a partir da borda. 
O valor da evaporação potencial deve ser calculado considerando o fator
redutor recomendado para o tanque classe A: Ep=kk x Leitura Tanque. 
Em alguns estudos particulares pode ser recomendada a variação dos 
valores de “kk” ao longo do tempo.
Evaporação
Instrumentos para monitoramento:
Evaporímetro de Pichè
http://www.rumtor.com/piche.htm
http://www.imn.ac.cr/educa/instrumentos/Evapiche.htm
13
Tubo cilíndrico de vidro, de 25 cm de 
comprimento e 1,5 cm de diâmetro. O tubo é
graduado e fechado em sua parte superior; a 
abertura inferior é obturada por uma folha
circular de papel-filtro padronizado, de 30 
mm de diâmetro e de 0,5 mm de espessura, 
fixado por capilaridade e manAdo por uma
mola. O aparelho é previamente preenchido
de água desAlada, a qual se evapora
progressivamente pela folha de papel-filtro; a 
diminuição do nível d ́água no tubo permite
calcular a taxa de evaporação. Não leva em
conta a insolação pois instalado em abrigo. 
Variação do Tanque Classe A p/ Piché: 0,45 a 
0,65.
http://www.rumtor.com/piche.htm
http://www.imn.ac.cr/educa/instrumentos/Evapiche.htm
Evaporação
Métodos de avaliação indireta da evaporação
Balanço hídrico
Consiste na aplicação da equação de conservação de massa. No caso de bacias
hidrográficas, em geral, é possível avaliar a evaporação real por:
!"#$% = ' − ) − ∆+
onde: P é a precipitação total anual;
Q é a vazão média anual;
DS é o acréscimo no armazenamento na bacia hidrográfica.
14
15
E = P - Q
Evapotranspiração
O termo DS é de difícil obtenção, o que contribui para o aumento das incertezas já
existentes na aplicação da equação. Mas em termos anuais, pode-se admitir que a
variação da quantidade de água armazenada no solo é nula, ou seja, toda a água
precipitada já foi transformada em escoamento. Assim, a equação de balanço hídrico
é mais freqüentemente aplicada para determinação da evapotranspiração real em
bacias hidrográficas em termos anuais, sendo:
!"#$% = '$()$% − +$()$% ,,
Onde:
Panual é a precipitação total anual em “mm”;
Qanual é a vazão média anual em termos de altura de líquido, como se a vazão fosse
distribuída de maneira homogênea e uniforme sobre toda a bacia hidrográfica. Nesse
caso dada em “mm”.
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Evaporação
No caso da aplicação da equação de balanço hídrico em reservatórios:
!"#$ = & − ( − ∆* ++
!"#$ = , + ./ − .# − ∆* ++
onde:
I = (P + Qa) é o volume afluente ao reservatório, dado em termos de altura de líquido ou lâmina d’água
sobre a superfície do reservatório acrescido da precipitação sobre a superfície do reservatório. Nesse
caso, dado em “mm”;
O = Qe é o volume efluente do reservatório, dado em termos de altura de líquido ou lâmina d’água sobre
a superfície do reservatório acrescido das perdas por infiltração através das “paredes” do
reservatório (em geral são desprezíveis). Nesse caso, dado em “mm”;
DS é a variação do armazenamento de água no reservatório no período em que se deseja estimar as
perdas por evaporação, dado em termos de altura de líquido ou lâmina d’água sobre a superfície do
reservatório. Nesse caso, dado em “mm”. 17
2012 18
Aplicação de balanço hídrico em reservatórios
• Balanço Hídrico (alternativa)Determinação da evaporação com base na equação da
continuidade para lagos e reservatórios:
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V: volume de água contido no reservatório;
t: tempo;
I: vazão total de entrada no reservatório;
Q: vazão de saída do reservatório
E0: evaporação;
P: precipitação sobre o reservatório;
A: área do reservatório 
∆"
∆# = % − ' − (). + + -. + () =
% − '
+ + - − ∆"∆#
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E0: evaporação (mm);
A: área da superfície do reservatório no mês (Km2);
P: precipitação em mm/mês;
Qe e Qs: vazões médias de entrada e de saída no mês em m3/s
V: volume em m3.
(*) equação válida para mês com 30 dias. 
Balanço Hídrico (alternativa)
Evapotranspiração
Fórmulas baseadas na temperatura
Thornthwaite:
onde: E é a evapotranspiração potencial mensal em “mm”;
fc é um fator de correção que depende da latitude e mês (tabela);
T é a temperatura média mensal em ºC;
I é um índice dado por:
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! = #$×16
10×)
*
+
* = ,
-./
-./0 )-
5
/,3/4
5 = 6,75×1078. *: − 7,71×1073. *0 + 1,792×1070. * + 0,49239
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Livro: Hidrologia, Ciência e Aplicação (Tucci, C.E.M.)
Evapotranspiração
Exercício: Calcule a evapotranspiração potencial (ETP) mensal de um determinado local 
onde as temperaturas médias mensais são dadas na Tabela ao lado. Considere fc para 
Latitude de 5° S e utilize a Eq. de Thornthwaite no cálculo da ETP.
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Mês Temperatura fc
Janeiro 24,6 1,04
Fevereiro 24,8 0,95
Março 23,0 1,04
Abril 20,0 1,00
Maio 16,8 1,02
Junho 14,4 0,99
Julho 14,6 1,02
Agosto 15,3 1,03
Setembro 16,5 1,00
Outubro 17,5 1,05
Novembro 21,4 1,03
Dezembro 25,5 1,06
fc I
ETP 
(mm/mês)
1,04 11,16 119,86
0,95 11,30 111,37
1,04 10,08 104,09
1 8,16 74,65
1,02 6,26 52,81
0,99 4,96 37,09
1,02 5,07 39,34
1,03 5,44 43,83
1 6,10 49,85
1,05 6,66 59,23
1,03 9,04 88,61
1,06 11,78 131,74
I = 96,00 912,46 mm/ano
a = 2,098
INFILTRAÇÃO
25
HIDROLOGIA APLICADA
26
INFILTRAÇÃO
Os processos físicos relacionados ao fluxo de água no solo 
ou da infiltração têm um papel central na fase terrestre do 
ciclo hidrológico. Parte da água que penetra nos solos fica 
armazenada no solo, sendo esta disponível para a 
evaporação e evapotranspiração. O restante pode escoar 
lateralmente ou penetrar até a região saturada do solo, de 
modo a reabastecer as reservas subterrâneas. 
A determinação das propriedades físicas e hidráulicas dos 
solos depende diretamente da quantificação da 
precipitação, capaz de penetrar no solo ou escoar 
superficialmente.
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O fluxo de água no solo também é capaz de 
influenciar na qualidade das águas superficiais, sub-
superficiais e subterrâneas, pois serve como veículo 
de contaminantes durante os processos de circulação
de água na terra.
Aplicações associadas 
Projetos de drenagem rural, Projetos de irrigação, Setor Agrícola
Planejamento urbano/controle de enchentes
Estudos ambientais: estudos de mudanças climáticas, aspectos ligados a 
qualidade das águas, erosão
Planejamento e Gerenciamento de recursos hídricos
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Perfil Transversal do Solo
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Grandezas características da Infiltração
Infiltração / Armazenamento / Recarga do lençol subterrâneo
Essas grandezas dependem das propriedades físicas e hídricas dos solos, 
como densidade, umidade, grau de saturação, porosidade e índice de 
vazios, cujos valores são determinados por amostragem, ensaios 
laboratoriais e equipamentos específicos de medição.
PROPRIEDADES FÍSICAS DO SOLO
Densidade das partículas
rs - densidade das partículas (g cm-3)
ms - massa dos sólidos ou peso do solo seco
Vs - volume sólido (das partículas)
Sem dados, assume-se o valor da rs igual a 
2,65 g cm-3.
Umidade 
⩉ - umidade
Va - volume de água
" = $%
$&'% =
()
$&
') =
()
$)
Densidade aparente
ra - densidade aparente (g cm-3)
ms – massa de sólidos
VT - volume total
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Grau de saturação
S – grau de saturação
Va - volume de água
Vv - volume de vazios
Expressa-se o grau de 
saturação em termos 
percentuais. Quando S=1 
ou 100%, diz-se que o solo 
está saturado e q= qsat. 
Freqüentemente adota-se o 
valor de qsat como 
estimativa para a 
porosidade total dos solo.
v
a
V
VS =
Porosidade
f - porosidade total
Vv – volume de vazios
e – índice de vazios
∅ = #$
#%
∅ = 1 − ()(*
∅ = +
1 + +
e = #$
#.
+ = ∅
1 + ∅
Índice de vazios
e- o índice de vazios
Vv - volume de vazios
Vs - volume de sólidos
PROPRIEDADES HIDRÁULICAS DO SOLO
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Condutividade Hidráulica (Lei de Darcy)
A condutividade hidráulica (K) do solo está relacionada com a habilidade do material 
(solo + fluido) em transmitir o fluido. O valor K pode ser determinado para 
diferentes tipos de materiais em laboratório ou em experimentos de campo. 
Zona Não 
Saturada
Zona 
Saturada
Nível de 
Água do 
Lençol 
Freático
Poros c/ 
Água e Ar
Poros c/ 
Água
Classificação quanto a textura do solo
Separa o solo em intervalos específicos de tamanhos de partículas. 
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Tipo Diâmetro (mm)
Argila < 0,002
Silte 0,002 a 0,05
Areia muito fina 0,05 a 0,10
Areia fina 0,10 a 0,25
Areia média 0,25 a 0,50
Areia grossa 0,50 a 1,00
Areia muito grossa 1,00 a 2,00
Nos Estados Unidos, as menores partículas são partículas de argila e são 
classificados pelo USDA em diâmetros com menos de 0,002 milímetros (tabela). 
Outros países têm as suas próprias classificações de tamanho de partículas. No 
Brasil a classificação do USDA é bastante usada. 
Os ensaios de granulometria são aplicados para a classificação da textura. 
Chuva excedente
Chuva infiltrada
35
CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO
Parcela da chuva que se 
transforma em 
escoamento superficial 
devido ao excesso de 
chuva sobre a 
capacidade de 
infiltração da água no 
solo.
A precipitação efetiva (Pe) 
ou chuva excedente é igual 
ao volume do escoamento 
superficial (Ve) dividido 
pela área da bacia (Abacia). Velocidade de infiltração
e infiltração acumulada
em função do tempo 
para solo inicialmente
seco e úmido.
Infiltração da água nos solos
ü Capacidade de infiltração (Ci): é a infiltração que pode ocorrer se houver precipitação
maior ou igual a esta taxa; 
ü Infiltração real (IR): é a infiltração que realmente ocorre em cada intervalo de tempo.
ü Taxa de infiltração (Ti): ou velocidade de infiltração é a lâmina de água (volume de água
por unidade de área) que atravessa a super@cie do solo, por unidade de tempo. 
P > Ci è IR = Ci = Ti è pode ocorrer ES 
P < Ci è IR = P = Ti è não há formação de ES 
36
37
Capacidade de infiltração da água nos solos
Variação das taxas de infiltração em 
função das características do solo
Principais fatores que influenciam a infiltração
✓intensidade da precipitação
✓características físicas e hídricas do solo
• vegetação
• grau de saturação da superfície do solo / umidade
• grau de compactação da superfície do terreno
• temperatura do solo
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Determinação da capacidade de infiltração
São usados em geral duas técnicas para avaliação da capacidade de infiltração: 
(a) infiltrômetros, que consistem de dois anéis concêntricos. Durante o ensaio,
os dois anéis são cravados no terreno, a água é aplicada na superfície de
ambos anéis. Procura-se manter uma lâmina d’água constante de 5 a 10 mm.
Monitorando-se a taxa de aplicação de água e dividindo-se pela área da seção
transversal do anel, obtém-se a capacidade de infiltração.
(b) aspersores, consiste na simulação de precipitação sobre determinada
região. Por balanço hídrico, deduz-se os valores de capacidade de infiltração.
Eventualmente são instalados pluviômetros ou pluviógrafos e técnicas para
avaliação do escoamento superficial.
41
Determinação da capacidade de infiltração 
42
Experimentos Região Noroeste 
Fluminense, São José de Ubá
(Ottoni, 2007)
Equações para cálculo da capacidade de infiltração
Equação de Darcy para cálculo da taxa de infiltração em solos não 
saturados:
A Lei de Darcy, estabelecida originariamente em meio saturado, pode ser generalizada 
para condições não saturadas. Nesse caso, o gradiente hidráulico considera 
apenas a componente vertical para baixo (e assume-se sinal negativo), e soma-seos 
potenciais matricial e gravitacional. 
43
! = −$ % . '%'( − 1
44
A condutividade hidráulica (K) é a constante de proporcionalidade da Lei de
Darcy que baseia-se na similaridade entre o escoamento através do solo
saturado e o escoamento laminar em tubos. Assume-se que a água escoando de
um ponto de maior carga hidráulica para um de menor, perde energia devido
aos efeitos de atrito em sua trajetória proporcionalmente à velocidade da água.
Os experimentos de Darcy em areias saturadas indicaram que a vazão através
do solo saturado era diretamente proporcional à perda de carga e à área
da seção de escoamento, e inversamente proporcional à trajetória percorrida
pela água. A lei de Darcy é expressa por:
onde:
Q – é a vazão (m3/s)
v – velocidade (m/s)
t – tempo (s)
DH – variação da carga hidráulica ou perda de 
carga ao longo da trajetória de comprimento L 
(em m) e área de seção transversal A (em m2)
q – é o chamado fluxo de Darcy (m/s)
K – é a condutividade hidráulica (m/s)
! = #
$ ∝
&∆(
)
* = !
& =
#
&$ ∝
∆(
) * = + ∆()
Equação de Richards
A combinação das aplicações da lei de Darcy generalizada para meios não saturados com a
lei de conservação de massa (equação da continuidade) resulta na equação de Richards.
A equação diferencial de Richards pode ser apresentada em função do potencial, da umidade,
ou de forma combinada. A equação de Richards não apresenta solução analítica e pode ser
resolvida para representar o escoamento da água na região não saturada do solo pelo método
das diferenças finitas.
Equação de Horton
A formulação de Horton, de 1940, tem sido bastante aplicada para representar a capacidade
de infiltração, onde f e F são respectivamente a capacidade de infiltração e a capacidade de
infiltração acumulada (volume).
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f - capacidade de infiltração em mm/h
f0 - capacidade de infiltração inicial (t=0) em mm/h;
fc - capacidade de infiltração final ou mínima em 
mm/h; Muitas vezes aproximada pelo valor de KSAT;
k - parâmetro que depende do tipo de solo e das 
condições 
iniciais de umidade em t-1;
t - é o tempo;
F - quantidade infiltrada acumulada se houver água 
suficiente em mm.
Integrando p/ ajuste
da equação de Horton
47
Método SCS para cálculo da Precipitação Efe7va
Precipitação efetiva (Pef) é a parcela do total precipitado que 
gera escoamento superficial. Resultado da subtração dos 
volumes evaporados, retidos ou infiltrados da precipitação total 
– que pode ser obtido a partir das equações de infiltração, de 
índices, etc. Para a determinação da Pef pode ser qualquer uma
das metodologias apresentadas: SCS, Horton (infiltração) e 
índice ⏀.
Escoamento superficial é definido pelo escoamento que 
ocorre sobre a superfície da bacia como excedente da 
infiltração (precipitação efetiva). Numa bacia grande, parte do 
escoamento sub-superficial se transforma em escoamento
superficial. 
Método SCS para cálculo da Precipitação Efetiva
Para este método a precipitação efetiva é calculada pela equação seguinte:
Onde:
Pe Þ Precipitação Efetiva (mm);
P Þ Precipitação (mm);
S Þ Capacidade de Armazenamento (mm);
Ia = 0,2 . S Þ Abstração Inicial.
→ Para P ³ Ia
Se P < Ia → Pe = 0
50
Capacidade de Armazenamento do Solo (S)
Este método permite determinar a capacidade de armazenamento do solo (S)
em função do grupo de solo (A, B, C ou D), da umidade antecedente e do uso
do solo pela equação:
Onde:
S Þ Capacidade de Armazenamento do solo (mm);
CN Þ Valor da curva número e é função do grupo de solo, umidade
antecedente e uso do solo.
51
! = 25400
'( − 254
ü Parcela da chuva que se transforma em escoamento superficial devido ao
excesso de chuva sobre a capacidade de infiltração da água no solo:
ü Separando o hidrograma superficial, a precipitação efetiva deve ser igual
ao volume do escoamento superficial dividido pela área da bacia.
t
Precipitação 
Efetiva (Pe):
Parte da Chuva 
que infiltra
i, f
Precipitação Efetiva em função da 
capacidade de infiltração da água no solo
üVaria com as características da bacia (bacias impermeáveis
geram maior escoamento superficial relativamente):
üáreas urbanas: 0,7 < C < 0,9;
üáreas rurais: 0,1 < C < 0,3.
Escoamento Superficial
Grandezas Características
Coeficiente de Escoamento Superficial (C): ou deflúvio
superficial, ou coeficiente de run off, é definido pela razão do 
volume de água escoado superficialmente por ocasião de uma
chuva, Vescoa, pelo volume de água precipitada, Vprecipita:
O parâmetro CN depende do tipo, condições de uso e ocupação e umidade do
solo no período que antecede ao evento.
Grupo A – Solos arenosos profundos; tem alta capacidade de infiltração e
geram pequenos escoamentos;
Grupo B – Solos franco arenosos pouco profundos; tem menor capacidade de
infiltração e geram maiores escoamentos do que o solo A;
Grupo C – Solos franco argilosos; tem menor capacidade de infiltração e
geram maiores escoamento do que A e B;
Grupo D – Solos argilosos expansivos; tem baixa capacidade de infiltração e
geram grandes escoamentos.
Grupos Hidrometeorológicos do Solo
Taxas de infiltração da água no solo 
para diferentes grupos de solo conforme modelo SCS
55
Condição I (seca: P5dias < 13 mm)
Condição II (normal: 13 < P5dias < 53 mm)
Condição III (úmida: P5dias > 53 mm)
O método prevê três condições de umidade antecedente do solo em função
da chuva ocorrida nos dias anteriores (Condições de Umidade Antecedente do 
Solo I, II e III), e corrige os valores do parâmetro CN para estas condições:
Condições de Umidade Antecedente do Solo
56
Valores de CN para condição II de umidade média antecedente
57
58
Exercício: A bacia hidrográfica do Rio Capivari, com a 
predominância de solo :po B, é monitorada pela estação do 
Alerta Rio, conforme dados de precipitação apresentados na 
tabela a seguir.
Determine ao final do período a parcela infiltrada e a chuva 
excedente (escoa superficialmente), a par:r do método de 
Horton. Calcule a precipitação efe7va (chuva excedente) pelo 
método do SCS para áreas residenciais com lotes de 2000m2.
Δt (h) 0 - 1 1 - 2 2 - 3 3 - 4 4 - 5
P (mm) 5 15 20 25 15
Intervalo Tempo Total Potencialidade Potencialidade Quantidade Chuva 
de tempo (h) Precipitado de infiltração: de infiltração 
em
Infiltrada Excedente
(h) (mm) F (mm) cada Dt (mm) (mm)
(mm)
0-1 1 5 93,3 93,3 5,0 0,0
1-2 2 15 116,3 23,0 15,0 0,0
2-3 3 20 129,8 13,5 13,5 6,5
3-4 4 25 142,0 12,2 12,2 12,8
4-5 5 15 154,0 12,0 12,0 3,0
80 57,7 22,3
Intervalo de 
tempo (h)
Tempo
Chuva em 
cada Dt
Chuva 
acumulada 
Chuva 
excedente 
acumulada 
(mm)
Chuva 
excedente 
em cada 
Dt
Chuva 
infiltrada
(h) (mm) (mm) (mm) (mm)
0 – 1 1 5 5 0,0 0,0 5,0
1 – 2 2 15 20 0,0 0,0 15,0
2 – 3 3 20 40 2,6 2,6 17,4
3 – 4 4 25 65 12,3 9,7 15,3
4 – 5 5 15 80 20,3 8,0 7,0
20,3 59,7
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
1 2 3 4 5
Pr
ec
ip
ita
çã
o 
e 
In
fil
tra
çã
o 
(m
m
)
t (horas)
Excedente
Infiltrada
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
1 2 3 4 5
Pr
ec
ip
ita
çã
o 
e 
In
fil
tra
çã
o 
(m
m
)
t (horas)
Excedent
e
Horton
SCS
ESCOAMENTO SUPERFICIAL e
ESCOAMENTO SUBTERRÂNEO
60
HIDROLOGIA APLICADA
61
PARCELAS DO ESCOAMENTO
Escoamento que ocorre sobre a superfície da bacia como excedente da
infiltração (precipitação efetiva).
Importância para o Engenheiro:
A maioria dos estudos e projetos realizados está ligada ao
aproveitamento da água superficial e à mitigação de efeitos dos
eventos extremos.
Escoamento Superficial
Escoamento Superficial
Fatores de influência
Fatores Climáticos: resultam das características de 
intensidade e duração da precipitação, bem como da 
ocorrência de uma precipitação anterior.
➥ quanto maior a intensidade da precipitação, mais rápido
o solo atinge a sua capacidade de infiltração (o excesso de 
precipitação poderá, então, escoar superficialmente);
➥ a duração da precipitação tem influência direta no 
escoamento superficial, pois, para chuva de intensidade
constante, haverá tanto mais oportunidade de ocorrer
escoamento quanto maior for a duraçãoda chuva;
➥ a precipitação que ocorre quando o solo está úmido
(devido a uma chuva anterior) ter maior chance de produzir
escoamento superficial.
Fatores Fisiográficos: a área e a forma da bacia hidrográfica, a permeabilidade
e a capacidade de infiltração do solo e a topografia da bacia.
� A área da bacia: pois é a coletora da água de chuva: quanto maior a sua
extensão, maior a quan@dade de água que pode captar. Bacias compactas
tendem a concentrar o escoamento no canal principal que drena a bacia, 
aumentando os riscos de inundação.
� A permeabilidade do solo, isto é, quanto mais permeável o solo, maior a 
velocidade para absorver a água e, logo, maior a quan@dade de água que 
penetra pela superBcie do solo por unidade de tempo – o que diminui o 
escoamento superficial.
� O efeito da topografia, através da declividade da bacia, da presença de 
depressões acumuladoras na superBcie do solo, bem como do traçado e da 
declividade dos cursos d’água que drenam esta bacia.
Escoamento Superficial
Fatores de influência
Obras Hidráulicas: construídas ao longo das seções dos rios de uma
bacia
� Uma barragem, ao acumular água em seu reservatório, reduz as 
vazões máximas do escoamento superficial e retarda a sua
propagação para jusante.
� A re0ficação de um rio produz um efeito inverso ao da barragem; 
em um curso d’água reEficado tem-se aumentada a velocidade do 
escoamento superficial.
� A derivação de água da bacia, ou para a bacia, bem como o uso da 
água para irrigação ou a drenagem do terreno, podem consEtuir-se 
em fatores a considerar.
Escoamento Superficial
Fatores de influência
Escoamento Superficial
Grandezas Características
a) Vazão (Q): A vazão ou deflúvio, isto é, o volume de água escoado
na unidade de tempo, é a principal grandeza que caracteriza um 
escoamento. As unidades normalmente adotadas são o m3/s ou o 
L/s.
b) Precipitação Efe4va (ou Precipitação Excedente), Pef ou Pe: é a 
medida da altura, Pe, da parcela da chuva caída que provoca o 
escoamento superficial. Resultado da subtração dos volumes 
evaporados, reLdos ou infiltrados da precipitação total. Para a 
determinação da Pef pode ser uLlizada qualquer uma das 
metodologias apresentadas: índice φ, SCS ou Horton (infiltração). 
Escoamento Superficial
Precipitação Efetiva – Índice φ
Em forma de algoritmo:
1. Computar, para cada intervalo de tempo, a precipitação 
ocorrida.
2. Deduzir da precipitação total (P) , a quanBdade de água 
escoada (Q).
3. Dividir o valor obBdo pelo tempo de duração total da 
chuva. Obtém-se desta forma o φ hipoté(co.
4. Comparar o φ h com as precipitações observadas em cada 
intervalo de tempo. Caso, em algum intervalo, a precipitação 
tenha sido inferior ao φ h , excluir do calculo e repeBr o 
processo.
Escoamento Superficial
Precipitação Efetiva – Índice φ
Exemplo:
Durante a cheia , em uma bacia produzida por uma chuva cuja altura é
de P = 76mm, o escoamento superficial foi equivalente a Q = 33mm.
A distribuição do tempo da chuva é dada abaixo:
Tempo (h) 1 2 3 4 5 6 Total
Chuva (mm) 8 18 25 12 10 3 76
Escoamento Superficial
Precipitação Efetiva – Índice φ
Resolução:
Tempo (h) 1 2 3 4 5 6 Total
Chuva (mm) 8 18 25 12 10 3 76
Chuva Infiltrada :
Índice φ:
Comparar com a chuva medida:
Valor superior à precipitação da 6ª hora, refazer excluindo esse valor.
Escoamento Superficial
Precipitação Efetiva – Índice φ
Tempo (h) 1 2 3 4 5 6 Total
Chuva (mm) 8 18 25 12 10 3 76
Chuva Infiltrada :
Índice φ:
Comparação com a chuva medida:
OK !
Resolução:
Resolução:
Tempo (h) 1 2 3 4 5 6 Total
Chuva (mm) 8 18 25 12 10 3 76
Precipitação Efetiva:
Método SCS
Método de Horton
(ver capítulo Infiltração)
üVaria com as características da bacia (bacias impermeáveis
geram maior escoamento superficial relativamente):
üáreas urbanas: 0,7 < C < 0,9;
üáreas rurais: 0,1 < C < 0,3.
Escoamento Superficial
Grandezas Características
c) Coeficiente de Escoamento Superficial (C): ou deflúvio superficial, ou 
coeficiente de run off, é definido pela razão do volume de água 
escoado superficialmente por ocasião de uma chuva, Vescoa, pelo 
volume de água precipitada, Vprecipita:
Escoamento Superficial
Grandezas Características
d) Tempo de Concentração (tc): é o tempo de deslocamento da água do
ponto mais distante da bacia até a seção principal (tempo em que
toda a área da bacia contribui com o escoamento).
Definido também como o intervalo entre o fim da precipitação e o ponto
de inflexão do hidrograma. Pode também ser contado a parAr do início da
precipitação, necessário para que toda a bacia hidrográfica
correspondente passe a contribuir com a vazão na seção em estudo.
Corresponde, pois, à soma do tempo de encharcamento da camada
superficial do tempo com o tempo que uma parGcula da água de chuva
que cai no ponto mais distante da seção considerada leva para, escoando
superficialmente, aAngir esta seção.
è Para bacias com áreas de 
drenagem inferiores ou iguais a 
100 ha
è Para bacias com áreas de 
drenagem superiores a 100 ha
Equação de Kirpich: tempo de concentração (tc)
tc: tempo de concentração [min]
L: comprimento total da bacia, medido ao longo do talvegue principal 
até o divisor de águas [km]
DH: diferença de nível entre o ponto mais a montante da bacia e seu 
exutório, em [m].
Equação de Ventura: tempo de concentração (tc)
A = área da bacia, em km2
I = declividade média do curso d’água 
principal, em m/m
Equação de Pasini: tempo de concentração (tc)
Obs.: valores de tc obtidos por estas equações diferem entre si. A equação
mais utilizada tem sido a Equação de Kirpich e o motivo se evidencia pelo fato 
de que normalmente ela fornece valores menores para tc, o que resulta numa
intensidade de chuva maior, por conseqüência, uma maior vazão de cheia. 
A = área da bacia, em km2
L = comprimento do talvegue em km
I = declividade média do curso d’água 
principal, em m/m
Fonte: Elaborado pelo SEHID/INEA, baseado em SILVEIRA (2005)
Nº Autor Fórmula (Tc, em horas) Bacia
3 Onda Cinemática Rural
5 Kirpich Rural e Urbana
26 Kirpich Modificada Rural e Urbana
8 Ven Te Chow Rural
11 Corps Engineers Rural
18 Schaake et al Urbana
20 Carter Urbana
22 Desbordes Urbana
RESUMO - TEMPOS DE CONCENTRAÇÃO MAIS INDICADOS
n = Rugosidade de Manning 
i = intensidade da chuva (mm/h)
L = Comprimento do Talvegue (km)
S = Declividade média (m/m)
A = Área de drenagem (km²)
Aimp = Fração de área impermeável
H = Diferença de altitude (m)
HIDROGRAMA FLUVIAL
77
HIDROLOGIA APLICADA
O hidrograma é uma resposta da bacia, em função de 
suas características fisiográficas que regem as relações entre 
chuva e vazão ou escoamento. 
É a representação gráfica da vazão observada numa seção 
de um curso d’água, em relação ao tempo de passagem de 
água pela seção.
Um hidrograma típico apresenta uma curva com um pico 
único que é produzido por uma chuva “única” intensa. O 
hidrograma pode apresentar picos múltiplos, desde que 
ocorra variações significativas na intensidade da chuva ou 
recessão anormal do escoamento subterrâneo.
Hidrograma
Hidrograma
Na seção do curso d’água com 
controle de vazão, verifica-se 
após o início da precipitação
(decorrido certo intervalo de 
tempo), uma elevação do 
nível d’água naquela seção
(ascensão). 
A vazão cresce até o pico
máximo. 
Ao cessar a precipitação, o 
escoamento superficial continua 
até certo ponto, em seguida
decresce devido a diminuição
da lâmina d’água sobre a 
superfície do solo 
(curva de depleção do 
escoamento superficial).
A curva de depleção chega ao
fim quando finda o escoamento
superficial, restando apenas o 
escoamento subterrâneo.
A = Ponto de início do 
Escoamento Superficial
B = Pico do Hidrograma
(Vazão de Pico)
I = Ponto de Inflexão 
(término do escoamento 
superficial)Q
 (m
³/s
)
Tempo (h)
As
ce
nç
ão
Recessão
P 
(m
m
)
Precipitação Efetiva
Parte Infiltrada
A I
t0 tA tI
B
tP
tC
Elementos do Hidrograma
Q
 (m
³/s
)
Tempo (h)
As
ce
nç
ão
Recessão
P 
(m
m
)
Precipitação Efetiva
Parte InfiltradaA I
t0 tA tI
B
tP
tC
tC = Tempo de concentração
tP = Tempo de pico
t0 = Tempo de início da 
chuva
tA = Tempo de início do 
escoamento superficial
tI = Tempo em que se 
encerra o escoamento 
superficial
Elementos do Hidrograma
Tempo de pico: intervalo de tempo entre o centro de massa da 
chuva e a vazão de pico.
Tempo de ascensão: intervalo entre o início da chuva e o pico 
do hidrograma.
Tempo de base: duração do escoamento superficial direto.
Tempo de recessão: intervalo entre a vazão de pico e o término 
do escoamento superficial direto.
Elementos do Hidrograma
83
Hidrograma: representação gráfica 
da vazão fluvial que passa por uma 
determinada seção ou ponto de 
controle, em função do tempo.
Observações e 
registros das 
variações de 
vazão no decorrer 
do tempo.
Tempo de concentração
Recessão: momento em que o escoamento subterrâneo 
(escoamento básico) contribui para o escoamento superficial 
ou vazão total do rio. 
Qs = escoamento mais rápido
Qss = escoamento mais lento que Qs
Qb = escoamento muito lento
A = início do escoamento
C = fim do escoamento rápico
Qs
Qss
Qb
Seção do rio
Seção AA
Seção do Riacho
Q = Qs + Qss + Qb
tb
A C
ti tf
t
B
Separação do Escoamento
Separação do Escoamento
Existem diversos métodos de separação do escoamento
(graficamente). Entre eles, citam-se 3.
• Método 1
Separação do Escoamento
• Método 2
Separação do Escoamento
• Método 3
Separação do Escoamento
• A separação do escoamento de base Qb do escoamento superficial + sub-
superficial (Qs+Qss) é realizada a partir da ligação dos pontos A e C do
hidrograma por uma linha reta.
• Qs + Qss encontra-se acima da reta AC
• Qb encontra-se abaixo da reta AC
A C
ti tf
Escoamento Superficial + Sub-superficial
Escoamento de Base
tb
t
Q
t
Precipitação 
Efetiva (Pe):
Parte da Chuva 
que infiltra
i, f
Escoamento 
Superficial + 
Sub-superficial
A C
ti tf
Escoamento 
de Base
tb
t
Q
• A Þ O ponto A é 
caracterizado pelo início da 
ascensão do hidrograma;
• C Þ O ponto C é 
caracterizado pelo término 
do escoamento superficial + 
sub-superficial e pelo início 
da recessão, ou pela 
mudança de declividade no 
hidrograma.
Separação do Escoamento
Q(t)Þ Vazão total do escoamento para o tempo t;
(Qs+Qss) (t) Þ Vazão do escoamento superficial + sub-superficial para o
tempo t;
Qb(t)Þ Vazão do escoamento de base para o tempo t.
(Qs + Qss) (t)
Qb (t)
BQ
t
t
A C
Q(t)
Separação do Escoamento
Separação do Escoamento
• Determina qual o hidrograma do escoamento superficial + sub-super7cial a
par8r da variação da vazão Qs + Qss ao longo do tempo.
• A separação do escoamento superficial do escoamento sub-superficial é
realizada a par8r da ligação dos pontos A e D por uma linha reta,
semelhante a 1ª separação.
(Qs
+Qss)
t
ti tf
B
A C
Separação do Escoamento
AÞ O ponto A é caracterizado pelo início da ascensão do hidrograma;
D Þ O ponto D é caracterizado pelo término do escoamento superficial e
pelo início da recessão, ou pela mudança de declividade no hidrograma.
Escoamento Superficial (Qs)
Escoamento Sub-superficial (Qss)
Qs + Qss
tti tf
B
A D
C
Q(t)Þ Vazão total do escoamento para o tempo t;
Qs(t)Þ Vazão do escoamento superficial para o tempo t;
Qss(t)Þ Vazão do escoamento sub-superficial para o tempo t.
Qs(t)
Qss(t)
tt
B
A D
(Qs+Qss) (t)
C
(Qs+Qss)
Separação do Escoamento
Hidrograma – Seção Transversal
Hidrograma – Seção Transversal
Hidrograma – Seção Transversal
Hidrograma – Seção Transversal
Exercício: Na seção exutória de uma bacia hidrográfica com 36,1km2 de área 
de drenagem foram obtidos os registros horários da vazão decorrente de uma 
chuva isolada com 2 horas de duração e 24 mm/h de intensidade.
a) Promover a separação dos escoamentos superficial e de base;
b) Calcular os volumes escoado superficialmente e total 
precipitado; 
c) Calcular a precipitação efetiva e o coeficiente de run off.
t (h) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Q (m3/s) 5 5 30 50 47 35 21 13 9 7 5
Resp: 
Vols = 496.800m3
VolT = 1.732.800m3
Pef = 13,8 mm
C ≅ 0,29
Resolução
Passo 1 – Traçar o Hidrograma (Q x t)
Passo 2 – Separação do Escoamento (resposta do item a)
A
D
Ponto A – Início da Ascensão
Ponto D – Mudança da Inclinação (término do 
escoamento superficial)
Passo 3 – Cálculo da vazão de base
A
D
8
6
Passo 4 – Cálculo da vazão de base e da vazão superficial
t (h) Q (m3/s) Qb(m3/s) Qs(m3/s)
1 5 5,00 0,00
2 5 5,00 0,00
3 30 6,33 23,67
4 50 7,67 42,33
5 47 9,00 38,00
6 35 10,33 24,67
7 21 11,67 9,33
8 13 13,00 0,00
9 9 9,00 0,00
10 7 7,00 0,00
11 5 5,00 0,00
Passo 5 – Volume Escoado
Superficialmente (item b)
Passo 6 – Volume Total Precipitado (item b)
Passo 7 – Precipitação Efetiva (item c)
Passo 8 – Coeficiente de Escoamento Superficial (item c)
3
MÉTODO RACIONAL
105
HIDROLOGIA APLICADA
Métodos e Parâmetros para Determinação da Vazão de Projeto
Estimativa do escoamento superficial a partir de dados de chuva
MÉTODO ÁREA
Racional < 50 ha = 0,5 Km2
Racional Modificado 50 ha £ Área £ 100 ha
Ven Te Chow ou U.S. Soil 
Conservation Service > 100 ha = 1 Km2
Método de Clark: Método Tempo-Área
Hidrograma Unitário – baseado na precipitação e vazão
Hidrograma Unitário Sintético – baseado na precipitação e 
características da bacia (local sem dados observados)
O método racional é dos mais conhecidos e antigos modelos para o 
cálculo da vazão de pico à saída de uma bacia hidrográfica. Aplica-se a 
pequenas bacias hidrográficas, ou seja, as que atendem aos seguintes 
critérios:
Pode-se assumir a distribuição uniforme da precipitação, no tempo e 
no espaço;
• a duração da precipitação usualmente excede o tempo de 
concentração da bacia;
• há predomínio de escoamento superficial, como é o caso em áreas 
urbanizadas;
• efeitos de armazenamento superficial, durante o escoamento, são 
desprezíveis.
1. Método Racional para estimativa de vazões
• Qp: vazão de pico [m3/s]
• C: coeficiente de escoamento
• I : intensidade média da chuva [mm/h]
• A: área da bacia hidrográfica [km2].
1. Método Racional para estimativa de vazões
Valores de C para áreas urbanas
2. Método Racional Modificado
• Qp: vazão de pico [m3/s]
• C: coeficiente de escoamento
• I : intensidade média da chuva [mm/h]
• A: área da bacia hidrográfica [km2]
• L: comprimento axial da bacia [km]
(ver também as Instruções técnicas para elaboração de estudos hidrológicos e 
dimensionamento hidráulico de sistemas de drenagem urbana, Rio Águas, 
2010)
• Qp = vazão de pico do hidrograma unitário, em m3 /s;
• Pe = precipitação efe<va, em mm (Método SCS); 
• A = área da bacia hidrográfica, em km2;
• tp = tempo de pico do hidrograma unitário, em horas.
3. Método Ven Te Chow
• tp = tempo de pico, em horas;
• D = intervalo de discretização da chuva, em horas;
• tc = tempo de concentração, em hora
Estimativa do tempo de pico (tp)
Método Racional “Tempo x Área”
(Método de Clark)
O método tempo-área é uma extensão do método 
racional podendo, entretanto, considerar variações 
de intensidade da precipitação ao longo do tempo 
e maior diversidade de uso do solo na bacia 
hidrográfica. 
Esse método baseia-se no estabelecimento de uma 
função relacionando áreas de contribuição na bacia
ao tempo necessário para que essas áreas 
contribuam à formação de vazões à saída da bacia.
O método consiste em dividir a bacia em sub-áreas e 
posterior translação destas para que todas as sub-áreas 
contribuam na vazão jusante.
As sub-áreas são delimitadas por linhas isócronas que 
são formadas por pontos da bacia que tem o mesmo 
intervalo de tempo de translação até a saída da bacia 
(exutório).Linhas isócronas são definidas em função das 
curvas de nível e infiltração da água no solo. 
Método Racional “Tempo x Área”
(Método de Clark)
A figura indica isócronas de 
1, 2, 3 e 4 horas. Se 
considerarmos uma chuva 
excedente de 1 hora de 
duração, a área A1 situada 
a jusante da isócrona 1 
representa parte da bacia 
que contribuiu parao 
escoamento até o instante 
Δt = 1h, no exutório da 
bacia.
A contribuição das áreas 
acima da isócrona 1 ainda 
não chegou à saída da 
bacia.
nº t I
0 t0 0
1 t1 I1
2 t2 I2
3 t3 I3
4 t4 I4Isócrona	t1
t2
t3
Exutório
A1
A2
A3
Método Racional “Tempo x Área”
(Método de Clark)
Considerando um mesmo c para todas as bacias, temos:
nº t I
0 t0 0
1 t1 I1
2 t2 I2
3 t3 I3
4 t4 I4
Para t = t1
t1
t2
t3
Exutório
A1
A2
A3
Q(t)
Vazão	que	chega	
no	Exutório
nº t I
0 t0 0
1 t1 I1
2 t2 I2
3 t3 I3
4 t4 I4
Para t = t2
t1
t2
t3
Exutório
A1
A2
A3
Q(t)
Vazão que	chega
no	Exutório
nº t I
0 t0 0
1 t1 I1
2 t2 I2
3 t3 I3
4 t4 I4
Para t = t3
t1
t2
t3
Exutório
A1
A2
A3
Q(t)
Vazão	que	chega	
no	Exutório
nº t I
0 t0 0
1 t1 I1
2 t2 I2
3 t3 I3
4 t4 I4
Para t = t4
Para t = tx; até zerar
t1
t2
t3
Exutório
A1
A2
A3
Q(t)
Vazão	que	chega	
no	Exutório
SA1
SA2
SA3
SA4
Isócrona	t	=	15	min
t	=	30	min
t	=	45	min
t	=	60	min
Exutório	da	
bacia
Exercício: Utilizando o método 
racional, calcule o hidrograma de 
cheias para as precipitações 
apresentadas adiante. Considere um 
valor de coeficiente de escoamento 
uniforme para áreas comerciais 
densamente ocupadas igual a 0,8 em 
toda a bacia.
N A (Km2) t 
(min.)
1 0,75 15
2 2,25 30
3 3,75 45
4 5,25 60
Σ 12,00 60
Hietograma de Projeto
t (min.) I (mm/h)
0 0
15 10
30 20
45 15
60 10
75 5
90 2,5
Resolução:
I1 A1
I1 A2 I2 A1
I1 A3 I2 A2 I3 A1
Resp: Cálculo do hidrograma de cheia
t (min.) I (mm/h) Q (m3/s)
0 0 0
15 10 1,67
30 20 8,34
45 15 20,85
60 10 37,53
75 5 41,70
90 2,5 28,77
105 17,10
120 7,92
135 2,92
150 0,00
SA A (km2)
SA1 0,75
SA2 2,25
SA3 3,75
SA4 5,25
INUNDAÇÕES
126
EVENTOS HIDROLÓGICOS EXTREMOS
Enxurradas: escoamento superficial de alta velocidade e energia, provocado por
chuvas intensas e concentradas, normalmente em pequenas bacias de 
relevo acidentado. É caracterizada pela súbita das vazões de determinado
sistema de drenagem e transbordamento brusco na calha fluvial. Possui elevado
poder destru?vo.
Alagamentos: extrapolação da capacidade de escoamento de sistemas de drenagem
urbana e consequente acúmulo de água em ruas, calçadas ou outras
infraestruturas urbanas, em decorrência de precipitações intensas.
DESASTRES HIDROLÓGICOS
Inundações: submersão de áreas fora dos limites
normais de um curso d’água em zonas que 
normalmente não se encontravam, de modo a 
provocar o transbordamento gradual ocasionado por
chuvas prolongadas em áreas de planície;
Eventos hidrológicos extremos, conforme
a COBRADE: excesso de volumes efetivos
precipitados em áreas não projetadas.
Outras causas imediatas e/ou concorrentes, podem ser:
- elevação dos leitos dos rios por assoreamento;
- redução da capacidade de infiltração do solo, por compactação e/ou 
impermeabilização;
- saturação do lençol freá>co, de precipitações antecedentes e con>nuadas;
CAUSAS PRINCIPAIS DAS INUNDAÇÕES
Eventos hidrológicos de cheias ocorrem por precipitações pluviométricas anormais, como de 
intensidades acentuadas e concentradas, capazes de transbordar o leito de rios, lagos, e represas.
- combinação de precipitações concentradas 
com períodos de marés muito elevadas;
- rompimento de barragens construídas com 
tecnologia inadequada;
- drenagem deficiente de terrenos situados a 
montante de aterros, em estradas que cortem 
transversalmente vales de riachos;
EFEITOS ADVERSOS DAS INUNDAÇÕES
Em função da magnitude do evento de precipitação, a ocorrência de inundações pode 
provocar danos materiais e humanos, como: 
v ao a:ngirem áreas agrícolas, as inundações destróem ou danificam 
plantações e exigem um grande esforço de modo a garan:r o salvamento de 
animais, especialmente bovinos, ovinos e caprinos;
v em áreas densamente habitadas, podem danificar ou destruir habitações, 
além de danos aos móveis e utensílios domés:cos;
v Impacto na atuação de serviços essenciais, como distribuição de energia elétrica e 
saneamento básico, principalmente distribuição de água potável, disposição de 
águas servidas e coleta do lixo;
v Fluxo prejudicado dos transportes e de comunicações telefônicas; 
v Aumento no risco de transmissão de doenças veiculadas hídrica e 
pelos alimentos, por ratos (leptospirose), além da ocorrência de infecções
respiratórias agudas (IRA). 
Efeito da urbanização na 
drenagem
1962 1972 1998
Variáveis que influenciam o hidrograma
Estágios de uso e ocupação do solo
Estágio 1 Estágio 2 Estágio 3
Área Imperm. = 33% 46% 75%
136
Evolução dos estágios de 
ocupação ao longo da bacia:
üurbanização 
ücanalização 
üinundações urbanas
Em 2000, o índice passou a 18,24%
Previsão para 2020: 26,53%. 
Em 1820, Curitiba-PR: 
0,12% de seu território impermeabilizado. 
Em 2020, prevê-se 
90% da área impermeabilizada.
Na Bacia do Rio Belém, 
onde vive metade da população 
de CuriHba, a situação pode ser pior:
A A
A
Hidrograma Ponto de Controle A
MEDIDAS DE RECUPERAÇÃO E 
CONTROLE DE INUNDAÇÕES
Medidas de controle:
Medidas estruturais
Medidas não estruturais
• São medidas de correção e /ou prevenção que visão minimizar
os danos das inundações.
Intensivas
Extensivas
As medidas estruturais são aquelas que apresentam a nova visão de 
convivência com as cheias urbanas, propondo a redução e o 
tratamento do escoamento superficial gerado pela urbanização. 
O papel das medidas estruturais é o de proporcionar soluções técnicas 
para a retenção, infiltração e aba>mento do escoamento superficial.
Os sistemas de drenagem mal projetados acabam por acelerar o 
escoamento e conduzem rapidamente os volumes de escoamento aos 
grandes canais fluviais. As medidas estruturais visam retardar e 
reduzir o escoamento com a ajuda dos disposi>vos de controle, 
canalizações bem dimensionadas e estruturas de retenção dos 
deflúvios.
MEDIDAS ESTRUTURAIS DE RECUPERAÇÃO E 
CONTROLE DE INUNDAÇÕES
MEDIDAS ESTRUTURAIS
• Intensivas:
• Extensivas: corresponde aos pequenos armazenamentos
disseminados na bacia, à recomposição de cobertura vegetal
e ao controle de erosão do solo, ao longo da bacia de
drenagem.
Ø Aceleração do escoamento: Canalização e obras
correlatas;
Ø Retardamento do fluxo: Reservatórios (Bacias de
detenção/retenção), restauração de calhas naturais;
Ø Desvio de escoamento: Túneis de derivação e
canais de desvio;
D
ire
tr
ize
s 
pr
in
ci
pa
is
Propõe-se formar um conjunto de medidas, técnicas e/ou processos capazes 
de fazer com que o sistema retorne ao seu estado “natural”
ESTRUTURAIS
Extensivas Intensivas
Bacia Rio
Manutenção de 
áreas permeáveis 
para os novos lotes
Microreservatórios 
para reúso de água 
inserido no lote
Refloresta/ de áreas 
de preservação
Rearborização 
urbana
Reservatórios de 
filtragem
Reativação de 
reservatório de 
detenção
Abertura de 
travessias 
canalizadas
Destamponamento 
de canais
Renaturalização de 
canais
MEDIDAS NÃO ESTRUTURAIS
As medidas não estruturais são medidas de caráter legal e institucional
e que procuram disciplinar a urbanização de tal forma a minimizar os 
seus efeitos no regime hídrico das bacias. Estas procuram, sem 
alterar a morfologia, reduzir os impactos com a aplicação de medidas 
e princípios que visam reduzir o risco hidrológico e a interferência 
causada por ações antrópicas às condições naturais. Exemplos:
• ações de regulamentação do uso e ocupação do solo;
• educação ambiental voltada ao controle da poluição difusa, erosão e 
lixo;
• seguro-enchentes;
• sistema de alerta previsão de inundações: monitoramento e um 
sistema de previsão hidrológica. Sua efetividade depende da 
participação da população e da fiscalização constante do crescimento 
da cidade e da ocupação de áreas de forma irregular.
A
A Mensagem da Água
http://www.youtube.com/watch?v=a2eNelu5tPE