Ciclo Hidrológico e Distribuição da Água

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Hidrologia
Profa. Camila Mateus
Visão Geral
Ciência que trata da água na Terra, em todos seus estados e de sua
ocorrência e distribuição, na atmosfera, na superfície terrestre e no solo e a
relação desses fenômenos com a vida e com as atividades do homem.
Relaciona-se com outras ciências em função dos elementos que ela estuda:
 Precipitação
 Evaporação
 Infiltração
 Escoamento Subterrâneo
 Escoamento Superficial
 Qualidade da água
Histórico
Historicamente, há evidências de medições de níveis do rio
NILO desde cerca de 3000 anos A.C
Por muito tempo até o séc XVI, ainda persistiram crenças de
que os rios eram alimentados pela água do mar através do
subsolo.
Histórico
No séc XX, a formação de redes de estações de medições,
permitiu a passagem do empirismo para a análise racional;
O aparecimento dos computadores digitais na década de 1950,
surgindo modelos de simulação do tipo chuva – deflúvio, hoje
muito utilizado;
Avanços recentes, com equipamentos digitais, transmissão via
satélite, internet, SIG, tem facilitado a coleta, transmissão,
armazenamento, processamento e análise de dados.
O Ciclo Hidrológico
A água se originou da liberação de grandes quantidades dos
gases hidrogênio e oxigênio na atmosfera, que se
combinaram e deram origem aos vapores de água.
A manutenção desse recurso natural acumulado na superfície
e no interior do solo é feita através do ciclo hidrológico.
Toda a água do planeta está em contínuo movimento cíclico
entre as fases líquida, sólida e gasosa. O ciclo representa a
interdependência e o movimento contínuo da água nas suas
diferentes fases.
O Ciclo Hidrológico
A Distribuição da Água no Planeta
A altura pluviométrica anual média sobre superfície terrestre
é estimada em 800mm e dos quais 480mm evaporam ou
transpiram.
Dos 320mm , 300mm escoam superficialmente pelos rios e os
outros 20mm contribuem subterraneamente
O Ciclo Hidrológico
ÁFRICA: 10,00 %
AMÉRICA DO NORTE: 18,00 %
AMÉRICA DO SUL: 23,10 %
ASIA: 31,60 %
EUROPA: 7,00 %
OCEANIA: 5,30 %
ANTÁRTIDA: 5,00 %
Em relação a esta disponibilidade da água do mundo, podemos
ver o quanto é privilegiada a situação do Brasil; dispomos de 12%
de toda água doce do planeta.
96,5% 
oceano
1,7% no gelo polar
1,7% água subterrânea
0,1% como água superficial e 
atmosférica
Quantificação de Água
O Ciclo Hidrológico
Resumo do ciclo da água nas plantas
O Ciclo Hidrológico
Componentes do ciclo hidrológico:
 Precipitação;
 Interceptação vegetal;
 Infiltração;
 Retenção Superficial;
 Detenção Superficial;
 Percolação e Interfluxo;
 Evaporação e Transpiração;
 Escoamento Superficial ou Enxurrada;
Precipitação
Fonte de água que origina o ponto de partida para todas as
análise hidrológicas de pequenas bacias hidrográficas.
Existe nas formas de CHUVA, GRANIZO E NEVE.
As principais características pelas quais pode-se identificar
uma chuva são:
 Quantidade ou volume total - mm ou m3
 Duração - minutos ou horas
 Intensidade- quantidade/tempo - mm.h-1
Interceptação vegetal
Refere-se à coleta de chuva sobre a superfície das plantas.
Pode atingir até 25% da precipitação anual total.
Os fatores que mais influenciam na quantidade de água
interceptada são:
 Tipo de vegetação
 Densidade da vegetação
 Estágio de crescimento
 Estação do ano
 Velocidade do vento
Infiltração
Refere-se a entrada de água pela superfície do solo.
Os fatores que afetam a infiltração da água no solo são:
 Tipo de solo
 Crosta superficial
 Selamento superficial
 Umidade do solo antes da chuva
 Duração e intensidade da chuva
Retenção Superficial
Refere-se à água permanentemente retida nas depressões da
superfície do solo. Nunca faz parte da enxurrada, podendo
apenas infiltrar no solo ou evaporar.
Os fatores que afetam são:
 Tipo de prática cultural
 Tipo de equipamento de preparo
 Erosão e características da superfície do solo
Detenção Superficial
Refere-se à água temporariamente detida na superfície do
solo, a qual deve originar a enxurrada.
É afetada por:
 Micro-relevo superficial
 Vegetação
 Macro-relevo
 Topografia geral da área
Percolação e Interfluxo
A percolação traduz o movimento subterrâneo da água
através do solo, especialmente nos solos saturados ou
próximos da saturação.
Escoamento Sub-superficial : Também chamado interfluxo,
constitui a fração da chuva que, após infiltração no solo,
escoa lateralmente através dos horizontes superficiais na
direção da declividade. Em microbacias florestadas a maior
parte do escoamento direto de uma chuva é proveniente
deste componente.
Evaporação e Transpiração
Evaporação - conjunto de fenômenos físicos que condicionam a
transformação da água na forma líquida ou sólida, de uma superfície
úmida ou de água livre, em vapor, devido à radiação solar e aos
processos de difusão molecular e turbulenta. Além da radiação solar,
outros elementos meteorológicos tais como: temperatura do ar, vento e
pressão de vapor, também interferem na evaporação principalmente em
superfícies líquidas.
Transpiração - Perda de água para a atmosfera na forma de vapor através
dos estômatos e cutículas das plantas, decorrente das ações físicas e
fisiológicas dos vegetais, e dependentes da disponibilidade de energia da
água disponível no solo e governada pela resistência dos estômatos.
Escoamento Superficial ou Enxurrada
É a parte da precipitação que escorre sobre a terra.
É o componente do ciclo hidrológico de maior interesse para
a engenharia.
A enxurrada somente tem início após satisfeitas as demandas
de INTERCEPTAÇÃO, RETENÇÃO, DETENÇÃO SUPERFICIAL e
INFILTRAÇÃO
Ocupação do solo
 Pouco planejamento: mínimo custo e máximo benefício;
 Sem preocupação com a preservação do meio ambiente;
 Com o crescimento demográfico e exploração da água, os
recursos tem-se deteriorado;
 Aumento do interesse publico sobre os impactos dos
aproveitamentos hídricos sobre o meio ambiente;
 Atendimento da demanda de água e controle de desastres;
Quantificação da disponibilidade hídrica
 Produção de energia hidroelétrica;
 Abastecimento de água;
 Navegação;
 Controle de enchentes e impacto ambiental;
Hidrologia Aplicada
 Utilização dos recursos hídricos
 Preservação do meio ambiente
 Ocupação da bacia
 Disponibilidade hídrica
 Regularização da vazão
 Planejamento
 Operação
 Gerenciamento dos recursos hídricos
Principais áreas no Brasil:
 Planejamento e gerenciamento da bacia hidrográfica –
requer ação pública e privada coordenada;
 Drenagem urbana – 75% da população ocupa o espaço
urbano: enchentes, produção de sedimentos e qualidade
da água;
 Energia – energia hidroelétrica representa 92% de toda a
energia produzida no Brasil;
 Uso do solo rural – perda de solo fértil e assoreamento
dos rios;
Principais áreas no Brasil:
 Qualidade da água – despejos domésticos e industriais e de cargas
pesticidas de uso agrícola;
16% da população não tem acesso a água tratada
43% da população não tem coleta de esgoto e apenas 45% é tratado
 Abastecimento da água – disponibilidade;
 Irrigação – aumento da produtividade;
 Navegação – pouco utilizada:
disponibilidade hídrica para calado
previsão de níveis
planejamento
operação das obras hidráulicas para navegação