APOSTILA DE HIDROLOGIA APLICADA

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HIDROLOGIA - Resume-se que é a Ciência que estuda a água na Terra, sua ocorrência, circulação, distribuição, seu comportamento, suas propriedades físicas e químicas e sua relação com o meio ambiente.
Tem como objetivo os estudos de escoamento de águas superficiais e subterrâneas nos aspectos biológicos, químicos e físicos; Além disto o estudo dos recursos hídricos para abastecimento urbano e industrial, e navegabilidade.
· Está voltada para a representação dos processos físicos que ocorrem na bacia hidrográfica, baseando-se na observação dos processos envolvidos.
· ÁGUA - Mineral presente em toda a natureza, nos estados sólido, líquido e gasoso. Além de ser essencial para a sobrevivência, pode exercer a função de receber, diluir e transportar efluentes. É considerada um recurso natural peculiar, pois se renova pelos processos físicos do ciclo hidrológico.
 SUB-ÁREAS DA HIDROLOGIA
· HIDROMETEOROLOGIA – Estudo da água na atmosfera;
· OCEANOGRAFIA – Estudo dos oceanos;
· LIMNOLOGIA – Estudo de águas interiores (lagos e reservatórios);
· FLUVIOLOGIA – Estudo de rios e cursos d'água;
· GLACIOLOGIA - Estudo da água na forma de neve e gelo; e
· HIDROGEOLOGIA – Estudo das águas subterrâneas.
· GEOMORFOLOGIA - Avaliação do relevo de bacias hidrográficas de forma quantitativa.
· INTERCEPTAÇÃO VEGETAL - Análise da influência da cobertura vegetal na interceptação da chuva.
· INFILTRAÇÃO - Processo altamente influenciado pelo manejo do solo, determinante da intensidade de escorrimento superficial e por indiretamente da erosão hídrica.
· EVAPORAÇÃO E EVAPOTRANSPIRAÇÃO - Avalia a transferência de água para atmosfera, desde a superfície do solo, vegetação ou dos espelhos de água.
· SEDIMENTOLOGIA - Estudo da produção de sedimento e de seu transporte sobre as encostas e canais de drenagem: análise da influência da água no contexto da erosão em bacias hidrográficas.
· QUALIDADE DA ÁGUA E MEIO AMBIENTE - Quantifica a qualidade da água por meio de parâmetros físicos, químicos e biológicos.
Os projetos de obras futuras são elaborados com base em elementos do passado, considerando-se ou não a probabilidade de se verificarem alterações com relação ao passado.
APLICAÇÕES DA HIDROLOGIA
1. Projeções e dimensionamentos de obras hidráulicas.
2. Avaliação e aproveitamento de recursos hídricos.
3. Hidrelétricas – mais de 90% da energia produzida no país:
• Monitoramento e previsão das vazões máximas, mínimas e médias dos cursos para estudo econômico e dimensionamentos;
• Cálculos hidrológicos das necessidades de reservatórios de acumulação.
4. Abastecimento urbano – 75% da população do Brasil é urbana. 
5. Irrigação – escolha dos mananciais e estudos de evaporação e infiltração.
6. Navegabilidade – obtenção de dados e estudos sobre construção e manutenção de canais e rios navegáveis.
7. Drenagem – estudo de precipitações, bacias de contribuição e nível d'água nos cursos d'água.
8. Regularização de cursos d'água – estudo das variações de vazão.
CONTROLES
· Controle de inundações – previsão de vazões máximas.
· Controle e previsão de secas – estudos das vazões mínimas.
· Análise da capacidade de recebimento de corpos receptores (rios e lagos) dos efluentes de sistemas de esgotos: vazão mínima de cursos d'água, capacidade de reaeração e velocidade de escoamento.
· Controle de poluição: Vazões mínimas de cursos d'água, capacidade de reaeração e velocidade.
FATOS HISTÓRICOS DA HIDROLOGIA
· No Egito Antigo, época dos faraós, existiram obras de irrigação e drenagem. E na Mesopotâmia, na região Crescente Fértil, entre os rios Tigre e Eufrates, a água já era usada para irrigação.
· Os filósofos gregos foram os primeiros a estudar a Hidrologia como ciência. Anaxágoras desenvolveu o conhecimento de que as chuvas eram importantes na manutenção do equilíbrio hídrico na Terra.
· Leonardo da Vinci aprofundou o conhecimento do ciclo hidrológico.
· Perrault, no século XVII, analisou a relação precipitação-vazão, comparando a precipitação com dados de vazão.
· No século XIX, dá-se o início de medições sistemáticas de vazão e precipitação.
· Até a década de 1930, prevalece o empirismo, procurando descrever os fenômenos naturais, enquanto até a década de 1950 é predominante o uso de indicadores estatísticos dos processos envolvidos.
· O computador aliado com o avanço de técnicas estatísticas e cálculos numéricos proporcionou um grande avanço na Hidrologia. Modelos de precipitação-vazão foram desenvolvidos colaborando com avanços na Hidrologia estocástica. O escoamento subterrâneo, a limnologia e a modelação matemática de processos são outros desenvolvimentos importantes.
ÁGUA: O COMBUSTÍVEL DA VIDA
A água é um recurso natural de valor econômico, estratégico e social, essencial à existência, ao bem-estar do homem e à manutenção dos ecossistemas; a água é o maior bem da humanidade. A ONU afirma que o planeta Terra deveria se chamar ‘Água’, já que tem 70% de sua superfície coberta por oceanos. Isso, sem contar geleiras — que cobrem os polos e áreas próximas destes —, a água presente na atmosfera, nos reservatórios do subsolo, além de rios e lagos.
O volume total de água, na Terra, é estimado em 1,4 bilhões de quilômetros cúbicos. Destes 97,5 % são de Água Salgada; e apenas 2,5 % de Água Doce; De 10,5 milhões de quilômetros cúbicos de água doce, 98,7% (10,34 milhões de quilômetros cúbicos) são de ÁGUA SUBTERRÂNEA, e apenas 92,2 mil quilômetros cúbicos (0,9%) são de ÁGUA DOCE SUPERFICIAL (RIOS E LAGOS), diretamente disponível para as demandas humanas — ou 0,008% do total de água no mundo.
Os maiores volumes de recursos hídricos renováveis em todo o planeta estão concentrados em seis países: Brasil, Rússia, USA, Canadá, China e Indonésia.
UTILIZAÇÃO
· 70 % para agricultura;
· 22% para indústrias;
· 8 % para residências;
A disponibilidade renovável de água doce, nos continentes:
· América do Norte – 18%
· América do Sul – 23,10%
· Europa – 7%
· África – 10%
· Ásia – 31,60%
· Oceania – 5,30%
· Antártida – 5%
A CRISE DE ÁGUA
· Intensa urbanização, aumentando a demanda pela água, ampliando a descarga de recursos hídricos contaminados e com grandes demandas de água para abastecimento e desenvolvimento econômico e social.
· Estresse e escassez de água em muitas regiões do planeta em razão das alterações na disponibilidade e aumento de demanda.
· Infraestrutura pobre e em estado crítico, em muitas áreas urbanas com até 30% de perda na rede após o tratamento das águas.
· Problemas de estresse e escassez em razão de mudanças globais com eventos hidrológicos extremos aumentando a vulnerabilidade da população humana e comprometendo a segurança alimentar (chuvas intensas e períodos intensos de seca).
· Problemas na falta de articulação e falta de ações consistentes na governabilidade de recursos hídricos e na sustentabilidade ambiental.
· Esse conjunto de problemas apresenta dimensões em âmbito local, regional, continental e planetário.
Segundo um Relatório da ONU, as perspectivas futuras de utilização e demanda de recursos hídricos são destacadas a seguir:
· RÁPIDO CRESCIMENTO DA POPULAÇÃO EM FAVELAS - O aumento do número de pessoas sem acesso à água e saneamento em áreas urbanas está diretamente relacionado ao rápido crescimento da população em favelas, no mundo em desenvolvimento, e com a incapacidade (ou falta de vontade) dos governos locais e nacionais em fornecer água potável e instalações sanitárias adequadas em tais comunidades.
· AGLOMERADOS HABITACIONAIS IRREGULARES NO MUNDO- A população em habitações irregulares no mundo — quase 900 milhões até 2020 — também é mais vulnerável aos impactos de eventos climáticos extremos. 
· AUMENTO DO USO DA ÁGUA NA AGRICULTURA - Até 2050, a agricultura precisará produzir globalmente 60% a mais de alimentos, e 100% a mais nos países em desenvolvimento. 
· AUMENTO DA POLUIÇÃO DA ÁGUA NA AGRICULTURA - A poluição da água pela agricultura, fato que pode piorar com o aumento da agricultura intensiva, pode ser reduzida mediante a combinação de instrumentos, incluindo uma regulamentaçãomais rigorosa e aplicada, e subsídios bem definidos.
· AUMENTO DA PRESSÃO SOBRE OS RECURSOS HÍDRICOS CONTINENTAIS - A produção de energia é geralmente intensiva em recursos hídricos. 
· CRIAÇÃO DE SINERGIAS - Para maximizar a eficiência do uso da água pelas geradoras de energia, nos sistemas de refrigeração, e expandir a geração de energia eólica, energia solar fotovoltaica e de energia geotérmica será um fator determinante para alcançar um futuro sustentável em termos de recursos hídricos.
· DEMANDA GLOBAL DE ÁGUA PELA INDÚSTRIA MANUFATUREIRA - Muitas corporações têm feito progressos consideráveis na avaliação e redução do próprio consumo de água e das respectivas cadeias de suprimentos. 
Questão 1
São subáreas da Hidrologia:
Questão 2 - Os maiores volumes de recursos hídricos renováveis em todo o planeta estão concentrados em seis países. Quais são eles?
Questão 3 - Assinale a alternativa que não condiz com os estudos hidrológicos:
a) Projeções e dimensionamentos de obras hidráulicas.
b) Aproveitamento de recursos hídricos sem nenhum tipo de avaliação.
c) Irrigação – escolha dos mananciais e estudos de evaporação e infiltração.
d) Abastecimento urbano – 75% da população do Brasil estão em áreas urbanas.
e) Avaliação, qualificação e quantificação de recursos hídricos.
O CICLO DA ÁGUA é de vital importância para a manutenção do planeta, podemos dizer que é o movimento que ela faz na natureza. Esse movimento é infinito e circular ou fechado. Ele ocorre através do processo de evaporação das águas da superfície (rios, lagos, oceanos etc.) e também pela transpiração dos seres vivos. Por meio dele que ocorrem a variação climática, criação de condições para o desenvolvimento de plantas e animais, e o funcionamento de rios, oceanos e lagos.
A energia do Sol faz com que um volume de aproximadamente 500.000 Km3 de água se evapore especialmente dos oceanos, lagos e rios. Essa água retorna para os continentes e ilhas, ou para os oceanos, lagos e rios sob a forma de precipitações: chuva ou neve. Os continentes e ilhas têm um saldo positivo nesse processo. Estima-se que eles “retirem” dos oceanos perto de 40.000 Km3 por ano.
CICLO HIDROLÓGICO pode ser definido como a parte do sistema climático relativa às propriedades hídricas dos diversos componentes: atmosfera, hidrosfera, criosfera, litosfera e biosfera, quando relacionados pelos processos de evaporação, condensação, precipitação, advecção e escoamento.
O termo “ciclo” encerra os conceitos de repetitividade e conectividade dos processos envolvidos, e o termo “hidrológico” delimita o campo de intervenção ao estudo da água nas mais diversas formas (sólida, líquida ou gasosa), propriedades (físicas, químicas e por vezes biológicas) e situações de ocorrência (água superficial e água subterrânea).
É originado e mantido pela radiação solar e modulado pela energia potencial gravítica. O processo, segundo o qual a evapotranspiração é seguida pela condensação, precipitação e escoamento assegura o abastecimento continuo de água, que assim constitui um recurso renovável.
FENÓMENOS NATURAIS QUE CONSTITUEM O CICLO HIDROLÓGICO SÃO:
· Transferência de água, no estado vapor, da superfície do Globo para a atmosfera, por evapotranspiração.
· Transporte de água (líquida, sólida e gasosa) em resultado das circulações locais e/ou gerais da atmosfera.
· Condensação parcial do vapor de água da atmosfera em pequenas partículas líquidas e sólidas, formando as nuvens e os nevoeiros.
· Transferência de água (líquida, sólida e gasosa) da atmosfera para o planeta por precipitação e deposição de hidrometeoros.
· Escoamento e retenção na superfície ou infiltração no subsolo da água e consequente formação de cursos de água e lagos, ou lençóis freáticos.
O PRINCÍPIO DE CONSERVAÇÃO DA ÁGUA E O CICLO HIDROLÓGICO
O planeta Terra pode ser considerado como um sistema global fechado, onde a circulação da água se faz de forma contínua e fechada entre:
· Atmosfera ContinentesOceano;
Esse sistema que garante a manutenção da quantidade de água no planeta, desde o aparecimento do homem; O equilíbrio se dá entre a formação de “água nova” (por conta dos vulcões e das fontes termais) e a destruição do vapor de água da atmosfera por fotodissociação (devido à radiação solar).
A massa global da água, qualquer que seja a intensidade e frequência da sua utilização pelo homem e pelos outros seres vivos, mantém-se praticamente constante: Princípio de Conservação da Água. Deste princípio resultam duas características essenciais da água: é um recurso renovável, mas não é inesgotável.
O CICLO HIDROLÓGICO é uma consequência do Princípio de Conservação da Água, mas é constituído por uma cadeia de subsistemas abertos, porque há troca de massa e energia entre eles.
OS COMPONENTES DO CICLO HIDROLÓGICO
Segundo Ramos, a precipitação (P) faz a transferência de água do ramo aéreo para o ramo terrestre do ciclo hidrológico, formando o input (entrada) da água nos sistemas naturais. É ela que alimenta os outros componentes do ciclo hidrológico. Este fato é dado pela equação clássica da Hidrologia:
Para longos períodos de tempo, é comum admitir-se que as variações de armazenamento de água (Δ A) se anulam pelo que a equação se pode simplificar:
EVAPOTRANSPIRAÇÃO
Fenômeno resultante da transpiração das plantas e da evaporação do meio circundante. Ao calcular-se a água perdida (output) em uma região revestida por vegetação, é praticamente impossível separar a transpiração da evaporação do solo, lagos e rios. Assim, para um balanço hidrológico, os dois processos devem ser vistos como um conjunto, nomeado de evapotranspiração.
FASES DO CICLO HIDROLÓGICO
As fases do ciclo hidrológico acontecem nos oceanos e nos continentes:
· OCEANOS com sua constante disponibilidade em água e pela enorme superfície que ocupam são grandes fornecedores de vapor de água à atmosfera, dando-lhe mais água do que a que dela recebem (Precipitação<Evaporação);
· OS CONTINENTES recebem mais água da atmosfera do que a que deles se evapora, esse excesso de água dos continentes (Precipitação>Evapotranspiração) é devolvido aos oceanos através do escoamento, reequilibrando o balanço hídrico dos oceanos;
VOLUMES DE ÁGUA ENVOLVIDOS NO BALANÇO HÍDRICO DO PLANETA
Podemos calcular o balanço hídrico dos continentes, de forma simples:
 O volume de entradas e saídas de água de cada um dos subsistemas é muito diferente; OS FLUXOS PRINCIPAIS, pela quantidade de água que movimentam, dão-se entre os oceanos e a atmosfera (78% do total). A EVAPORAÇÃO DOS OCEANOS para a atmosfera é o fluxo mais importante com cerca de 41% do total das transferências de água entre os diferentes subsistemas.
A água assim transferida para a atmosfera, no estado de vapor, é depois transportada por esta, para diferentes áreas geográficas, através da sua circulação geral ou de circulações regionais e locais.
As setas da precipitação, evaporação e escoamento são proporcionais à quantidade de água que movimentam.
INTERVENÇÃO HUMANA NO CICLO HIDROLÓGICO
· Minimizar a evaporação a partir dos continentes;
· Acelerar a evaporação a partir dos oceanos;
· Evitar que haja água a participar no ciclo sem ter produzido o máximo de rendimento;
Resolva as questões a seguir:
1) Assinale qual das alternativas abaixo corresponde a uma das etapas do ciclo hidrológico que ocorre exclusivamente em áreas continentais.
A) Percolação
B) Evaporação
C) Precipitação
D) Umidificação
E) Evapotranspiração
2) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado a seguir, na ordem em que aparecem.
A urbanização promove alterações no ciclo hidrológico por reduzir a infiltração no solo. O volume de água que deixa de infiltrar permanece na superfície, _____________ o escoamento superficial. As vazões máximas ______________. Com a redução da infiltração, ____________ o nível do lençol freático.
A) aumentando – aumentam – diminui
B) aumentando – aumentam – aumenta
C) diminuindo – diminuem – diminui
D) diminuindo – aumentam – diminui
E) aumentando – diminuem – aumenta
3)Considere, então, as seguintes afirmativas:
I. a evaporação é maior nos continentes, uma vez que o aquecimento ali é maior do que nos oceanos.
II. a vegetação participa do ciclo hidrológico por meio da transpiração.
III. o ciclo hidrológico condiciona processos que ocorrem na litosfera, na atmosfera e na biosfera.
IV. a energia gravitacional movimenta a água dentro do seu ciclo.
V. o ciclo hidrológico é passível de sofrer interferência humana, podendo apresentar desequilíbrios.
A) somente a afirmativa III está correta.
B) somente as afirmativas III e IV estão corretas.
C) somente as afirmativas I, II e V estão corretas.
D) somente as afirmativas II, III, IV e V estão corretas.
E) todas as afirmativas estão corretas.
A CARACTERIZAÇÃO MORFOMÉTRICA de uma bacia hidrográfica é um dos primeiros e mais comuns procedimentos executados em análises hidrológicas ou ambientais, e tem como objetivo elucidar as várias questões relacionadas com o entendimento da dinâmica ambiental local e regional.
A bacia é um território, microcosmo delimitado pela própria natureza. Seus limites são os cursos de água que convergem(dirigem-se) para um mesmo ponto. A bacia hidrográfica é fundamental para a manutenção do recurso precioso e fundamental para nossa vida.
Uma BACIA HIDROGRÁFICA é formada pelas águas superficiais encaminhadas para as partes mais baixas de um determinado terreno, ocasionando a formação de riachos e rios, sendo que, nas partes mais elevadas, brotam as nascentes de água que descem e juntam-se a outros pequenos rios, aumentando o volume e formando os primeiros rios, esses rios intermediários continuam fluindo e recebem água de outros tributários, formando rios maiores até desembocarem no oceano.
Para cada seção de um rio existirá uma bacia hidrográfica. Considerando esta seção, a bacia é toda a área que contribui por gravidade para os rios até chegar à seção que define a bacia.
Para os autores Lima e Zakia as bacias hidrográficas são sistemas abertos, que recebem energia por meio de agentes climáticos e perdem energia através do deflúvio(escoamento superficial), podendo ser descritas em termos de variáveis interdependentes, que oscilam em torno de um padrão, e, desta forma, mesmo quando perturbadas por ações antrópicas, encontram-se em equilíbrio dinâmico.
Conjunto de terras drenado por um rio e seus afluentes, formado nas regiões mais altas do relevo por divisores de água, onde as águas das chuvas escoam superficialmente criando os riachos e rios ou infiltram no solo para formação de nascentes e do lençol freático.
 PEQUENAS BACIAS
 O termo pequenas bacias é controverso. Não está somente associado ao tamanho (área) das mesmas, mas ao objetivo dos estudos que serão desenvolvidos. Existem algumas propriedades que são importantes para se definir uma bacia hidrográfica como pequena, são elas:
· Uniformidade da distribuição da precipitação em toda a área da bacia;
· Uniformidade da distribuição da precipitação no tempo;
· O tempo de duração da chuva geralmente excede o tempo de concentração da bacia;
· A geração de escoamento e produção de sedimentos ocorre, em grande parte, nas vertentes da bacia e, o armazenamento e o fluxo concentrados nos cursos de água não são significativos.
 BACIAS REPRESENTATIVAS
O principal objetivo de bacias representativas instrumentadas é produzir informações hidrológicas e meteorológicas para toda uma região homogênea a que pertencem. Além de longos períodos de análise são feitos estudos climáticos, hidrogeológicos e pedológicos.
Enfim, bacias representativas instrumentadas têm como objetivos científicos:
· Avaliação detalhada dos processos físicos, químicos e biológicos do ciclo hidrológico, necessitando-se de longas séries históricas e mínima alteração do meio;
· Calibração de modelos hidrológicos para simulação do comportamento da bacia, associado ao escoamento superficial, água no solo e evapotranspiração da região homogênea, que a bacia representa;
· Simular os efeitos de mudanças naturais de aspectos fisiográficos no ciclo hidrológico.
BACIAS EXPERIMENTAIS
São bacias hidrográficas que visam, basicamente, a estudos científicos dos componentes do ciclo hidrológico e eventuais influências nos componentes deste.
Os principais objetivos:
· Avaliar a influência de manejos como desmatamento e influência de diferentes usos do solo na produção de erosão e no ciclo hidrológico;
· Testar, validar e calibrar modelos de previsão hidrológica;
· Treinamento de técnicos e estudantes com os aparelhos de medição hidrológica (medidores de vazão, linígrafos, molinetes etc.) E climática;
· Como em bacias representativas, estudos detalhados de processos físicos, químicos e biológicos do regime hídrico das bacias.
Normalmente, busca-se um estudo comparativo dos efeitos de manejos, portanto, é necessário que haja mais de uma bacia monitorada.
BACIAS ELEMENTARES
São bacias de pequena ordem, constituindo-se na menor unidade geomorfológica onde ocorre, de maneira completa, o ciclo hidrológico. Apresentam áreas inferiores a 5 km2, permitindo as seguintes considerações:
· Uniformidade em toda área dos eventos pluviométricos;
· Características de vegetação e pedologia semelhantes em toda a bacia;
· Controle sobre a entrada de sedimentos provenientes de outras áreas;
· Identificação rápida e precisa de mudanças no horizonte superficial dos solos que constituem as bacias;
· Não haja efeitos significativos da concentração de água e sedimentos nas calhas dos cursos d’água, quando comparada à produção destes nas vertentes.
CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICAS DAS BACIAS HIDROGRÁFICAS
· DIVISORES DE ÁGUA - São representados por linhas identificando os limites da bacia, determinando o sentido de fluxo da rede de drenagem e a própria área de captação da bacia hidrográfica.
· ÁREA DA BACIA OU DE DRENAGEM - Área limitada pelos divisores de água, conectando-se na seção de controle. É um dos elementos mais importantes da bacia hidrográfica, pois é básico para quantificação de todos os parâmetros e grandezas hidrológicas. É representada pela área plana, projeção horizontal e explicitada em uma planta planialtimétrica, sendo normalmente expressa em Km² ou hectares.
· EXUTÓRIO - É um local onde toda a água escoada e captada na bacia (enxurrada e corpos d’água) é drenada. 
· REDE DE DRENAGEM - É constituída por todos os corpos de água da bacia; tem uma importância crucial para caracterização e manejo das bacias hidrográficas; determina suas características de escoamento superficial e o potencial de produção e transporte de sedimentos.; o conhecimento desta permite constatar as propriedades hidrológicas dessa bacia, que são importantes para o manejo ambiental da bacia.
CLASSIFICAÇÃO DOS CURSOS DE ÁGUA
· PERENES – A existência de um lençol subterrâneo mantém um fluxo contínuo e o nível da água nunca desce abaixo do respectivo leito;
· INTERMITENTES – Só apresentam fluxo durante a ocorrência de chuvas, porque o lençol subterrâneo de água mantém se acima do leito fluvial, o que não ocorre na época de estiagem;
· EFÊMEROS – Só transportam escoamento superficial. A superfície freática encontra-se sempre a um nível inferior ao leito fluvial, não havendo possibilidade de escoamento do fluxo subterrâneo. Estes rios geralmente são muito pequenos;
COBERTURA VEGETAL E CLASSE DE SOLOS (GEOLOGIA)
· COBERTURA VEGETAL - Exerce uma influência no que se refere tocante às características de interceptação, evapotranspiração e de retenção da precipitação.
· CLASSE DE SOLOS(GEOLOGIA) - Os tipos de solo, além do aspecto evaporativo, interferem decisivamente nos processos de infiltração de água e por consequência direta, nas características do escoamento superficial e transporte de sedimentos.
O LEVANTAMENTO PEDOLÓGICO é uma das primeiras etapas do estudo fisiográfico e geomorfológico de uma bacia hidrográfica, sendo base para estudos hidrológicos.
Os conhecimentos das classes dos solos permitem estabelecer como os manejos deverão ser implantados visando ao uso adequadode cada solo; adequando o uso do solo dentro de sua capacidade física e química e sugerindo as melhores formas de correção de deficiências. Em suma, diversas culturas e erosão do solo.
HIDROGEOLOGIA é muito importante para experimentos que visam ao estudo de variabilidade espacial e temporal de alguns atributos do solo e estabelecer uma base de informações para justificar comportamentos hidrológicos na bacia hidrográfica.
Como exemplo, podemos destacar o Rio São Francisco. Segundo a CHESF, “Velho Chico” é um rio perene, e a bacia do rio possui, aproximadamente, 168 afluentes, sendo que 99 desses são perenes e 69 são rios intermitentes.
A Bacia Hidrográfica do Rio São Francisco abrange 639.219 km² de área
de drenagem (7,5% do país) e vazão média de 2.850 m³/s (2% do total do país). O Rio São Francisco tem 2.700 km de extensão e nasce na Serra da Canastra,
em Minas Gerais, escoando no sentido Sul-Norte pela Bahia e Pernambuco,
quando altera seu curso para esse, chegando ao Oceano Atlântico
através da divisa entre Alagoas e Sergipe.
A bacia possui sete unidades da federação:
· Bahia (48,2%);
· Minas Gerais (36,8%);
· Pernambuco (10,9%);
· Alagoas (2,2%);
· Sergipe (1,2%);
· Goiás (0,5%);
· Distrito Federal (0,2%);
· e 507 municípios (cerca de 9% do total de municípios do país).
Responda as questões a seguir:
Uma bacia hidrográfica representa toda a área em que há uma mesma drenagem de água, envolvendo sempre um rio principal e os seus afluentes e subafluentes, que, juntos, formam uma rede hidrográfica. A consideração principal para distinguir ou “separar” uma bacia hidrográfica da outra é:
a) a extensão do rio principal.
b) o limite entre os divisores de água.
c) a hierarquia que compõe a rede hídrica.
d) a quantidade de chuvas e suas direções.1
e) as oscilações nas formas de relevo.
2) As diferentes bacias hidrográficas possuem diferentes utilidades e importâncias para a sociedade. Em regra geral, as bacias planálticas, com relevos mais íngremes e acidentados, possuem um potencial hidrelétrico superior às bacias de planícies.
Com base no exposto, podemos afirmar:
I. A Bacia Amazônica possui um baixo potencial hidrelétrico em seu leito principal.
II. Bacias hidrográficas com baixo potencial hidrelétrico tendem a apresentar uma maior navegabilidade.
III. A maior parte dos rios brasileiros, portanto, é de elevado potencial para a geração de eletricidade.
IV. A Bacia do São Francisco, em função de suas características, não pode ser utilizada para a construção de barragens.
Sobre as alternativas acima, é correto dizer que:
a) Apenas as afirmativas I e III estão corretas.
b) Apenas a afirmativa I e IV estão corretas.
c) Apenas as afirmativas I, II e III estão corretas.
d) Apenas as afirmativas II, III e IV estão corretas.
e) Todas as afirmativas estão corretas.
3) São elementos estruturais presentes nas bacias hidrográficas e responsáveis pela captação e drenagem das águas superficiais para o subsolo, processo durante o qual os recursos hídricos passam por filtragem, acrescendo também sais minerais à água. Transformam-se, portanto, em grandes reservatórios subterrâneos com grandes volumes de água potável, que, no entanto, não estão livres de contaminação.
A descrição acima é referente:
a) às cavernas subterrâneas.
b) aos rios endorreicos.
c) às reservas hídricas do solo.
d) aos sistemas de aquíferos.
e) à rede de drenagem superficial
	REGIÃO HIDROGRÁFICA
	POP (HAB)
	ÁREA
	Qm (m³/s)
	Qm95
	Q 
	R95
	P(mm)
	Q(mm)
	Etr (mm)
	Etr/P (%)
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	SÃO FRANCISCO
	12.823.013
	638.323
	3.037
	1077
	4,8
	0,36
	1.036
	150
	886
	86
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	BRASIL
	169.542.392
	8.532.770
	160.067
	77.873
	18.8
	0.48
	1800
	592
	1208
	67
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	Valores referentes à porção em território brasileiro; se considerada na totalidade, a região hidrográfica Amazônica apresemta um incremento na vazão média da ordem de 85.700 m³/s.
	
	
	REGIÃO HIDROGRÁFICA 
	Unidades de referência para o PNRH
	
	
	ÁREA
	Área de contribuição em território brasileiro
	
	
	Qm(m³/s)
	Vazão média natural de longo termo;
	
	
	Qm95
	Vazão excedida 95% das vezes, denominada vazão critíca de referência e adotada com dispo. Hidríca
	
	
	Q
	Vazão específica média
	
	
	R95
	Relação entre vazão crítica de referência Q95 e a Qm
	
	
	P (mm)
	Precipitação média em milímetros
	
	
	Q(mm)
	Vazão média em milímetros
	
	
	Etr (mm)
	Evapotranspiração real (estimada com base no balanço Etr = Pm-Qm), desprezando eventuais perdas e os usos consutivos; 
	
	
Umas das maneiras de se avaliar as modificações causadas pelo uso antrópico é utilizar a bacia hidrográfica como forma de planejamento, pois essa unidade permite que se consiga compreender de uma melhor maneira as alterações sofridas sobre a paisagem de uma área e assim avaliar os diferentes graus de antropização.
Quando utilizamos as análises fluvio-morfométricas, estamos procurando caracterizar o ambiente dessa bacia. Estas quantificações e análises abrangem parâmetros que irão permitir uma melhor caracterização desta e a possibilidade de observação de alguns eventos normais ou atípicos, e a incompatibilidade com atividades humanas e/ou uso e ocupação do solo.
· COEFICIENTE DE COMPACIDADE (KC)
Relação entre o perímetro da bacia e o perímetro de um círculo de área igual à da bacia..
Sendo:
P – Perímetro da bacia em km
A – área da bacia em km²
Quanto mais irregular a forma da bacia, maior será o coeficiente de compacidade. O coeficiente igual à unidade corresponde a uma bacia circular. O valor mais próximo à unidade indica a tendência a maiores enchentes.
· ÍNDICE DE CIRCULARIDADE (IC)
Simultaneamente ao coeficiente de compacidade, o índice de circularidade tende para unidade à medida que a bacia aproxima – se a forma circular e diminui a medida que a forma torna alongada, segundo a equação:
 IC = 12,57 x A / P²
Sendo:
IC = Índice de Circularidade
A = Área da bacia
P = Perímetro
· FATOR DE FORMA
É a relação entre largura média da bacia e o seu comprimento axial. O comprimento (L) é obtido seguindo o curso de água mais longo desde a desembocadura até a cabeceira mais distante. A largura média é obtida pela divisão da área (A) pelo comprimento.
Um fator de forma baixo sugere uma menor tendência às enchentes que outra bacia de mesmo tamanho e fator de forma maior. O fator de forma nos dá a ideia do quanto a bacia hidrográfica tem o formato alongado. Quanto menor Kf, mais alongada a bacia; quanto maior Kf, menos alongada será a bacia. Quando observamos uma bacia estreita e longa, com fator de forma baixo, há menos possibilidade de ocorrência de chuvas intensas cobrindo simultaneamente toda sua extensão.
· BACIA TIPO CIRCULAR
Em uma bacia circular, toda a água escoada tende a alcançar a saída da bacia ao mesmo tempo. Vazão (m³/s) em função do tempo(horas);
· BACIA TIPO ELÍPTICA
A saída da bacia na ponta apresenta o maior eixo onde a área é igual à da bacia circular, apresenta o escoamento mais distribuído ao longo do tempo e com isso proporciona uma enchente menor.
· BACIA TIPO RADIAL OU RAMIFICADA
São representadas por conjuntos de sub-bacias alongadas convergindo para um mesmo curso ou rio principal. Acontecendo uma chuva uniforme em toda a bacia, podem ocorrer cheias nas sub-bacias, que de forma não simultânea se somam no curso ou rio principal. Dependendo das contribuições das sub-bacias, as cheias crescerão ou ficarão estacionadas.
· SISTEMA DE DRENAGEM
Indica a maior ou menor velocidade com que a água deixa a bacia hidrográfica.
· ORDEM DE CURSOS DE ÁGUA
Reflete o grau de ramificação dentro de uma determinada bacia. A ordem do rio principal mostra a extensão de ramificação da bacia. Conforme o Método de Strahler, os canais primários (nascentes) são designados de 1ª ordem. A junção de dois canais primários forma um de 2ª ordem, e assim sucessivamente. A junção de um canal, de uma dada ordem, a um canal de ordem superior não altera a ordem desse. A ordem do canal à saída da bacia é também aordem da bacia.
· DENSIDADE DE DRENAGEM
Fornece uma indicação da eficiência da drenagem da bacia. Quanto maior esta relação, mais eficiência de drenagem tem a bacia. Apesar da pouca informação existente a respeito desse índice, pode-se afirmar que varia de 0,5 km/km², para bacias com drenagem pobre, a 3,5 ou mais, para bacias excepcionalmente bem drenadas. Em que:
Dd < 0,5 Km / Km² — drenagem muito pobre
Dd > 3,5 Km / Km2 — bacia excepcionalmente bem drenada
LTotal = comprimento total dos cursos d’água de uma bacia.
· SINUOSIDADE DE UM CURSO D’ÁGUA
Relação entre o comprimento do curso principal e o comprimento do talvegue, sendo um fator controlador da velocidade do escoamento.
CARACTERÍSTICAS DO RELEVO DE UMA BACIA
São dadas a partir dos seguintes elementos: a curva hipsométrica, a declividade do álveo e o tempo de concentração. Vejamos:
· CURVA HIPSOMÉTRICA
É a representação gráfica do relevo médio da bacia. Representa o estudo da variação da elevação dos vários terrenos da bacia com referência ao nível do mar. Gráfico cota x área percentual da bacia situada acima da cota de referência. As áreas são obtidas a partir das curvas de nível na bacia.
 
· PERFIL LONGITUDINAL DE UM CURSO D'ÁGUA
· RETÂNGULO EQUIVALENTE
· TEMPO DE CONCENTRAÇÃO
Resolva as questões a seguir:
1) Em termos quantitativos, as características morfológicas são dadas por:
a) a área de drenagem; o fator de Forma; e o sistema de drenagem.
b) tempo de precipitação; o fator de Forma; e o sistema de abastecimento;
c) a área total; o tempo de precipitação ; e o sistema de drenagem.
d) só a área de drenagem e o fator de Forma;
e) só o sistema de drenagem.
2) As características do relevo de uma bacia são dadas a partir dos seguintes elementos:
a) pelo tempo de concentração.
b) Pela a curva hipsométrica, pela declividade do álveo e pelo tempo de concentração.
c) só pela curva hipsométrica.
d) pela declividade do álveo e pelo tempo de precipitação.
e) pela curva hipsométrica e pela infiltração.
3)A rede hidrográfica brasileira apresenta, dentre outras, as seguintes características:
a) grande potencial hidráulico, predomínio de rios perenes, e predomínio de foz do tipo delta.
b) drenagem exorreica, predomínio de rios de planalto, e predomínio de foz do tipo estuário.
c) predomínio de rios temporários, drenagem endorreica e grande potencial hidráulico.
d) regime de alimentação pluvial, baixo potencial hidráulico, e predomínio de rios de planície.
e) drenagem endorreica, predomínio de rios perenes e regime de alimentação pluvial.
PRECIPITAÇÃO
Todas as formas de umidade transferida da atmosfera para superfície terrestre.
A previsão de vazão em um sistema hídrico é uma das técnicas utilizadas para minimizar o impacto das incertezas do clima sobre o gerenciamento dos recursos hídricos podendo-se considerá-la um dos principais desafios relacionados ao conhecimento integrado da climatologia e hidrologia.
FORMAS DE PRECIPITAÇÃO:
· SARAIVA - Precipitação sob a forma de pequenas pedras de gelo arredondadas com diâmetro em torno de 5 mm.
· GRANIZO - Precipitação sob a forma de pedras de gelo, podendo ser de forma arredondada ou irregular, porém com diâmetro superior a 5 mm.
· NEVE - Precipitação sob a forma de cristais de gelo que durante a queda coalescem formando blocos de dimensões e formas variadas.
· ORVALHO - Condensação do vapor d’água do ar sobre objetos expostos ao ambiente durante a noite, devido à redução da temperatura do ar até o ponto de orvalho.
· GEADA - Formação de cristais de gelo a partir do vapor de água, de maneira semelhante ao orvalho, porém à temperatura inferior a 0º C.
· CHUVISCO, NEBLINA E GAROA - Formas de precipitação da água na fase líquida muito fina e de baixa intensidade.
· CHUVA - Ocorrência da precipitação na forma líquida com intensidades superiores à anterior.
FORMAÇÃO DA CHUVA E TIPOS DE PRECIPITAÇÃO
A fase atmosférica da precipitação, desde a formação até atingir o solo, é a de mais interesse para nossos estudos. Quando a água atinge o solo, torna-se o elemento básico da hidrologia.
A umidade é o elemento primordial para a formação da chuva, mas outros requisitos são necessários, como resfriamento do ar e a presença de núcleos higroscópicos ou partículas nucleares.
· NUVENS QUENTES (NUVENS COM TEMPERATURA ACIMA DO PONTO DE CONGELAMENTO DA ÁGUA (0° C))
1. Quando o ar úmido da baixa atmosfera aquece, este torna-se mais leve e sofre uma ascensão. A partir dessa ascensão, o ar aumenta de volume e esfria na razão de 1ºC por 100 m, até atingir a condição de saturação (nível de condensação).
2. A partir desta etapa e em condições favoráveis, acontecem inicialmente à existência de núcleos higroscópicos, onde o vapor de água condensa formando minúsculas gotas em torno destes núcleos. As gotas mantêm-se em suspensão até que atinjam tamanho suficiente para a queda.
O mecanismo de crescimento das gotas podem ser por coalescência ou por difusão de vapor.
· COALESCÊNCIA
Pequenas gotas das nuvens aumentam seu tamanho devido ao contato com outras gotas através da colisão devido ao seu movimento, à turbulência do ar e a forças eléctricas. 
Quando as gotas atingem tamanho suficiente para vencer a resistência do ar, elas caem em direção ao solo, arrastando também as gotas menores e, com isso, aumentando seu tamanho.
· DIFUSÃO DE VAPOR
O processo de difusão de vapor é aquele no qual o ar, após atingido o nível de condensação, continua evoluindo, provocando difusão do vapor super saturado e sua consequente condensação em torno de gotículas que aumentam de tamanho.
A chuva leve tem um diâmetro médio de gota de 0,45 mm e a velocidade de queda de 2,0m/s. A chuva forte (15 a 20 mm/h) apresenta um diâmetro médio de 3,0 mm por gota e uma de de 8,0 m/s.
· NUVENS FRIAS (˂ 0º)
O Processo de Bergeron aplica-se a nuvens frias, que estão em temperaturas abaixo de 0° C.
Em função da forma como a parcela de ar se eleva e atinge a saturação existem três tipos de chuva:
· CHUVA CONVECTIVA OU DE CONVECÇÃO OU DE VERÃO
Ocorrem sistematicamente em regiões tropicais e são resultantes do aquecimento desigual da superfície terrestre. A ascensão rápida de camadas de ar super aquecido dá origem a uma brusca condensação e a uma copiosa precipitação. São chuvas de grande intensidade e curto período de tempo. Acontecem geralmente no período de verão no final da tarde e início da noite e causam grandes problemas em áreas urbanas, enchentes.
· CHUVA OROGRÁFICA OU DE RELEVO
São chuvas causadas por barreiras de montanhas abruptas que provocam o desvio para a vertical (ascendente) das correntes aéreas de ar quente e úmido.
Esta elevação produz resfriamento e condensação. Sua ocorrência é muito comum em serras ao longo do litoral. Como exemplo, podemos mencionar os expressivos índices pluviométricos que ocorrem no litoral de São Paulo que é em grande parte, desse tipo de precipitação.
· CHUVA FRONTAL OU CICLÔNICA
Tem relação direta da movimentação de massas de ar de regiões de alta pressão para regiões de baixa pressão, provocadas pelo aquecimento desigual da superfície terrestre.
Se o ar frio é substituído por ar quente é conhecida como frente quente, por outro lado se o ar quente é substituído por ar frio a frente é fria.
· São de longa duração e apresentam intensidades de baixa a moderada espalhando-se por grandes áreas.
· São importantes na gestão de grandes bacias hidrográficas. Os grandes rios só apresentam enchentes após a ocorrência destas chuvas nas suas bacias.
· Ocorrem com maior intensidade nas regiões temperadas e subtropicais, principalmente no inverno. Como exemplo, no centro sul do brasil os totais de chuva do inverno são de origem frontal.
A precipitação (P) é medida pela altura da água caída e acumulada sobre preferencialmente uma superfície plana e impermeável. Geralmente, ela é medida em pontos previamente escolhidos utilizando-se aparelhos denominados pluviómetros ou pluviógrafos com leituras realizadas a cada 24 horas.
· PLUVIÔMETRO PADRÃO
· Fornece medida dot total de chuva em mm(milímetros);· Possui um diâmetro no topo que recolhe a água da chuva;
· 1 mm de chuva é igual a 1 litro de água em um metro quadrado (m²)
· PLUVIOGRÁFO
· Fornece uma medida do total de chuva em mm, assim como o início e o término da chuva(duração e intensidade).
· GRANDEZAS
· ALTURA PLUVIOMÉTRICA: Medidas feitas em pluviómetros e expressa em mm ou l / m².
· INTENSIDADE DE PRECIPITAÇÃO: É a relação entre a altura pluviométrica e a duração da precipitação expressa em mm/h ou mm/minuto.
· DURAÇÃO: Período de tempo contado desde o início até ao fim da precipitação (horas ou minutos).
PRECIPITAÇÃO MÉDIA SOBRE UMA BACIA
Para conhecer um valor médio de precipitação numa determinada bacia hidrográfica dentro da qual, e nas vizinhanças, existem postos pluviométricos, existem processos para obter o do valor médio que serão ditos a seguir:
· MÉDIA ARITMÉTICA - Admite-se para toda a área considerada a média aritmética das alturas pluviométricas medidas nas diferentes estações nela compreendidas ou nas vizinhanças.
A variação das precipitações entre as estações tem que ser pequena. Admite-se que:
P máx – P min / P < ou = a 0,5 ou 0,25
Este método não é muito utilizado.
· MÉDIA PONDERADA COM BASE NAS VARIAÇÕES DE CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DA BACIA – Esse método é empregado em áreas restritas muito acidentadas e utilizando-se curvas de nível para delimitar zonas parciais. Tem de haver uma indicação segura de que a distribuição de chuvas é influenciada por fatores físicos.
· MÉTODO DAS ISOIETAS-É um método mais racional que leva em conta o relevo indicado pelas isoietas. O cálculo é feito determinando-se a superfície compreendida entre duas curvas sucessivas e admitindo-se para cada área parcial obtida a altura pluviométrica medida das duas isoietas que a delimitam. 
Sendo: (Pi + Pi 1) / 2 (média entre duas isoetas) 
Onde Ai é a área entre duas isoetas.
· MÉTODO DE THIESSEN
Considera-se que as precipitações da área, determinada por um traçado gráfico, sejam representadas, pela estação nela compreendida. Ligam-se as estações adjacentes por retas (formando triângulos) e pelo meio dos segmentos, assim obtidos, traçam-se normais aos mesmos.
 As mediatrizes traçadas vão formar um polígono em torno de cada estação. Admite-se que a altura pluviométrica seja constante em toda a área do polígono assim definido. 
A aplicação deste método impõe às observações, de cada, um peso constante obtido pela percentagem da área total, representada por essa estação.
P = 0,15 (15%) x 120 + 0,4 (40%) x 70 + 0,3 (30%) x 50 + 0,05 (5%) x 75 + 0,1 (10%) x 82
Responda as questões a seguir:
1) Sobre precipitação, é correto afirmar, EXCETO:
a) Chuvas convectivas são caracterizadas por serem de alta intensidade e curta duração.
b) Chuvas ciclônicas são caracterizadas por apresentarem baixa intensidade e longa duração.
c) Chuvas ciclônicas são oriundas do deslocamento de massas de ar quente (frente quente) ou frias (frente fria).
d) Chuvas orográficas ocorrem em virtude da presença de obstáculos (montanhas, por exemplo), do descolamento de massa de ar úmido e ocorrem, em sua maioria, no interior do continente.
e) Chuvas ciclônicas predominam nas regiões temperadas e subtropicais, principalmente no inverno.
2)Qual alternativa NÃO representa formas de precipitação:
a) Chuva, orvalho, saraiva.
b) Chuva, granizo, orvalho.
c) Chuva, neve, orvalho.
d) Chuva, neve, evapotranspiração.
e) Granizo, neve, geada.
3)Equações de chuva intensa são utilizadas para cálculo da intensidade pluviométrica, e elaboradas a partir da leitura dos dados de pluviógrafos. Em relação às equações de chuva intensa, pode-se afirmar que:
a) A intensidade pluviométrica é diretamente proporcional ao tempo de recorrência ou retorno, e inversamente proporcional ao tempo de duração da chuva.
b) São variáveis independentes na equação: tempo de duração da chuva e altura pluviométrica.
c) A intensidade pluviométrica depende exclusivamente da frequência de precipitação, que é o inverso do tempo de recorrência.
d) O tempo de recorrência é inversamente proporcional à intensidade pluviométrica e diretamente proporcional ao tempo de duração da chuva.
e) A intensidade pluviométrica depende exclusivamente do tempo de duração da chuva.
Cerca de 70% da quantidade de água das chuvas, sobre a superfície terrestre, retorna à atmosfera pelos efeitos da perda de água do solo por evaporação e perda de água da planta por transpiração. A evapotranspiração  é a soma destes dois fenômenos;
A evaporação é responsável pelo movimento da água para o ar a partir de fontes como o solo, dossel florestal e corpos d'água, como lagos, córregos, rios e mares, enquanto que a transpiração representa o movimento da água dentro de uma planta, e a sua consequente perda para a atmosfera.
EVAPORAÇÃO
Processo pelo qual se transfere água do solo e das massas líquidas para a atmosfera. No caso da água no planeta Terra, ela ocorre nos oceanos, lagos, rios e solos.
É o processo pelo qual as moléculas de água, na superfície líquida ou na umidade do solo, adquirem energia suficiente (através da radiação solar e outros fatores climáticos) e passam do estado líquido para o de vapor.
Ocorre quando o estado da água é transformado de líquido para gasoso devido à energia solar. As moléculas da água líquida rompem a barreira da superfície (liberando energia), sendo necessário que o ar não esteja saturado.
IMPORTÂNCIA DA EVAPORAÇÃO
• Cálculos de perdas de água em reservatórios e cálculos de necessidades de irrigação;
• Cálculo do balanço hídrico: Q = P – E;
• Operação de reservatórios: Vol, Área = f(cota).
EVAPORAÇÃO POTENCIAL
Máxima quantidade de água que pode evaporar de uma superfície com disponibilidade de água para a realização do processo. Ex.: a evaporação da água da superfície de rios, lagos e oceanos.
EVAPORAÇÃO REAL
Ocorre a uma taxa inferior à taxa potencial devido à deficiência de água para o processo. Ex.: a evaporação água do solo em uma bacia hidrográfica.
FATORES QUE INFLUENCIAM A EVAPORAÇÃO
1. TEMPERATURA- Aumento da temperatura do ar aquece a superfície da terra e provoca evaporação das massas líquidas expostas (superfície) e no interior do solo.
2. PRESSÃO ATMOSFÉRICA-Pressão exercida pelos vários gases contidos na atmosfera, inclusive o vapor d’água. Afeta a quantidade de vapor que a atmosfera pode absorver.
3. PRESSÃO DE VAPOR- É devida à evaporação da água e quanto maior for essa pressão tanto maior será a umidade do ar. O valor máximo da pressão de vapor é dito pressão de saturação de vapor, nessas condições, o ar é saturado e não mais absorve umidade.
4. UMIDADE RELATIVA-A razão entre a pressão de vapor reinante e a pressão de saturação de vapor é denominada de umidade relativa: UR = Pv/Psv
5. VENTO-Responsável pela evaporação da água devido à transferência de
massa de vapor entre as camadas, e sua velocidade interfere na circulação
atmosférica.
6. NATUREZA DA SUPERFÍCIE- Evaporação depende muito da cobertura do solo pela vegetação. Quanto maior for a área vegetada, menor é a evaporação, pois a vegetação protege o solo.
7. RADIAÇÃO SOLAR - Fornecida pelo Sol, constitui a energia motora para o próprio ciclo hidrológico e, diretamente, afeta a evaporação da água na superfície do solo. Três tipos de radiação solar: Incidente, Refletida e Líquida. RL= Ri - Rr 
Onde: RL = Radiação Líquida; Ri = Radiação Incidente ou global; Rr = Radiação Refletiva. 
A radiação líquida é expressa por: RL= (`1 – ) . Ri Onde: é o albedo.
	Superfície
	Albedo
	Florestas coníferas
	 0,1 a 0,15
	 Áreas cultivadas
	 0,1 a 0,25
	 Água
	 0,03 a 0,1
	Solos escuros
	 0,05 a 0,2
	Solos Argilosos (secos)
	 0,2 a 0,35
	Solos arenosos (secos)
	 0,15 a 0,45
CONTROLE DA EVAPORAÇÃO
• Redução de áreas líquidas expostas (plantas aquáticas que reduzem a evaporação);
• Cortina de vento em pequenas áreas (cobertura vegetal);
• Pequenas áreas expostas de lagos e açudes favorecidas por fatores geográficos naturais (gargantas, cânion).
MEDIÇÃO DA EVAPORAÇÃO
Em uma superfície líquida pode ser realizada através de aparelhos chamadosEVAPORÍMETROS, instrumentos que possibilitam uma medida direta do poder evaporativo da atmosfera, estando sujeitos aos efeitos da radiação, temperatura, vento e umidade.
Os evaporímetros mais conhecidos são: Atmômetro — é qualquer instrumento de qualquer forma usado para medição ou estimativa de diferentes intensidade de evaporação. O mais usado é o Evaporímetro de Piché, que mede a evapotranspiração potencial, sua superfície é porosa (cerâmica ou papel de filtro) e embebida em água.
Tanques de Evaporação -São tanques que expõem à atmosfera uma superfície líquida de água permitindo a determinação direta da evaporação potencial diariamente.
O mais utilizado é o tipo classe A, do U.S. Weather Bureau, que é um tanque circular
galvanizado ou em metal equivalente. Para se ter a evaporação potencial de superfícies líquidas naturais, a partir dos dados medidos pelo tanque classe A, devem-se corrigir os dados pelo coeficiente de correção do tanque:
Ep = E x Kt
Onde: Ep = evaporação potencial
E = evaporação do tanque classe A
Kt = coeficiente do tanque (para a região nordeste Kt varia entre 0.6 e 1,0; e no
semiárido é comum adotar-se Kt = 0,75).
EVAPOTRANSPIRAÇÃO
Processo conjunto da evaporação do solo mais a transpiração das plantas.
Processo simultâneo de transferência de água para a atmosfera através da evaporação (E) e da transpiração (T). Pode ser dividida em:
1. EVAPOTRANSPIRAÇÃO POTENCIAL - Perda de água observada por evaporação e transpiração de uma superfície natural tal que esteja totalmente coberta e o teor de umidade supere a capacidade de campo.
2. EVAPOTRANSPIRAÇÃO REAL - Perda de água observada por evaporação e transpiração nas condições reinantes (atmosféricas e de umidade do solo). Compreende:
· Evaporação dos corpos de água;
· Evaporação da água do solo;
· Evaporação da água interceptada das plantas;
· Transpiração das plantas.
Depende da:
· Disponibilidade de água → se não existir água para o processo se desenvolver, não haverá uma evaporação e nem transpiração;
· Presença da vegetação → se não existir vegetação não ocorrerá a transpiração;
· Radiação solar e ação dos ventos → definem o poder de evaporação da atmosfera que é condicionada a absorver vapor dependendo da pressão reinante.
3. MEDIÇÃO DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO - Para a obtenção da taxa de evapotranspiração são utilizados três tipos de medição:
· MEDIAÇÃO POR LISÍMETRO - Consiste em um tanque enterrado com as dimensões mínimas de 1,5 m de diâmetro por 1,0 m de altura, no solo, com a sua borda superior 5 cm acima da superfície do solo. O tanque tem que ser cheio com o solo do local, mantendo a mesma ordem dos horizontes. No fundo do tanque, coloca-se uma camada de brita coberta com uma camada de areia grossa, que tem a finalidade de facilitar a drenagem d´água que percolou através do tanque. Após instalado, planta-se grama no tanque e na sua área externa. Mede-se a EVT pelo balanço hídrico, i.e. , P - Q - EVT = ∆S
· MEDIDAS DE UMIDADE DO SOLO - Sucessivas medidas da umidade do solo permitem, por diferença, estabelecer um valor de evapotranspiração na ausência de precipitação e/ou irrigação.
 ∆W/t = ET +Pp 
Onde: ∆W é a variação de armazenamento (mm); ET é a evapotranspiração (mm/dia); Pp é a percolação d’água abaixo do solo (mm/dia); t é o intervalo de tempo (dia).
· MEDIAÇÃO POR TANQUE CLASSE A - Os dados do tanque classe A podem ser usados para avaliar a evapotranspiração potencial, corrigindo-os com o coeficiente de cultura Kc: ETP = (E x Kt) x Kc ...onde os valores de Kc são tabelados para diferentes culturas nos seus vários estágios de desenvolvimento.
TRANSPIRAÇÃO
Processo de evaporação que ocorre através da superfície das plantas. A taxa de transpiração é função dos estômatos, da profundidade radicular e do tipo de vegetação.
É o resultado da extração de água contida no solo pelas raízes das plantas e liberação para a atmosfera pelos poros. É a água que evapora das plantas quando se dá o processo de fotossíntese, e depende da espécie de cada planta, do seu estágio de crescimento, do meio ambiente e dos fatores climáticos (ventos, temperatura, umidade relativa do ar, insolação etc.). É a evaporação devida à ação fisiológica dos vegetais, isto é, as plantas, através de suas raízes, retiram do solo a água para suas atividades vitais, e parte dessa água é cedida à atmosfera, sob a forma de vapor, na superfície das folhas.
Responda as questões a seguir:
1) A água pode ser encontrada na natureza nos estados sólido, líquido ou gasoso. Conforme as condições, ela pode passar de um estado para outro através de processos que recebem nomes específicos. Um desses casos é quando ela muda do estado gasoso para o líquido. Assinale a alternativa que apresenta o nome correto dessa transformação.
a) Sublimação
b) Vaporização
c) Solidificação
d) Condensação
e) Fusão
2) Qual das alternativas abaixo representa a relação entre a etapa Evaporação, ilustrada no “Ciclo da Água”, e estes versos da letra da música “Planeta Água”, de Guilherme Arantes?
I – “Água que nasce na fonte serena do mundo e que abre um profundo grotão.”
II – “Águas que caem das pedras, no véu das cascatas, ronco de trovão e depois dormem tranquilas no leito dos lagos.”
III – “Água que o sol evapora, pro céu vai embora, virar nuvem de algodão.”
IV – “Gotas de água da chuva, alegre arco-íris sobre a plantação.”
V – “Águas que movem moinhos são as mesmas águas que encharcam o chão e sempre voltam humildes pro fundo da terra.”
a) I, II e V
b) II e IV
c) I, III e IV
d) III
e) II
3)Assinale falso (F) ou verdadeiro (V) em cada afirmativa.
( ) A água pode evaporar a uma temperatura menor do que 100°C.
( ) A sensação de frio ocasionada pela evaporação da água sobre a pele deve-se à absorção de energia da pele pelo líquido.
( ) A velocidade de evaporação da água não depende da pressão externa.
A sequência correta é:
a) V – V – F
b) F – F – V
c) F – F – F
d) V – F – F
e) V – V – V
Após a precipitação, parte do volume precipitado é interceptada pela vegetação, outra parte evapora, parte infiltra, parte é absorvida pela vegetação e eliminada pela transpiração e ainda uma parte fica retida em depressões do solo.
INFILTRAÇÃO é o processo pelo qual a água atravessa a superfície do solo. É um processo de grande importância prática, pois afeta diretamente o escoamento superficial, que é o componente do ciclo hidrológico responsável pelos processos de erosão e inundações; A capacidade de infiltração é o potencial que o solo tem de absorver água pela sua superfície, e é feita em termos de uma altura de lâmina d’água, por unidade de tempo: representa, fisicamente, o volume de água que o solo pode absorver, por unidade de área, na unidade de tempo. A capacidade de infiltração tem dimensão de comprimento por tempo e é medida, em geral, em mm/h ou mm/dia.
INTERCEPTAÇÃO
É a retenção de parte da precipitação acima da superfície do solo. Em função da vegetação ou outra forma de obstrução ao escoamento, como depressões do solo e retorna para a atmosfera por evapotranspiracão. Para um longo período de tempo podemos apresentar uma equação, onde para a mesma precipitação a vazão altera conforme a evapotranspiração. Podemos observar que a vegetação aumenta a evapotranspiração (ET) devido à interceptação e quando é retirada, a vazão aumenta. A interceptação depende, de um modo geral, da intensidade da chuva, onde quanto maior sua intensidade, menor será interceptação
Q (VAZÃO) = P (PRECIPITAÇÃO) – ET (EVAPOTRANSPIRAÇÃO)
PROCESSO DE INTERCEPTAÇÃO 
 
1. Sem precipitação anterior, a cobertura vegetal se apresenta “seca”, sem volume de água acumulado na superfície das folhas. Ao iniciar uma precipitação, a parte atravessa a folhagem, passando pelos os espaços entre as folhas, e parte é interceptada por elas.
2. À medida que a precipitação continua, as folhas passam a acumular um volume de água na sua superfície, o que vai variar de acordo com o tamanho, forma, estrutura etc. de cada folha.
3. Esse volume acumulado, na vegetação, passa a sofrer ação da radiação solar e parte evapora. Chega-se a um pontoem que o volume de água armazenado, nas folhas, é tanto que passa a escoar pelos galhos e troncos ou “precipitando” novamente pelas suas bordas.
Podemos considerar que a maior parte da interceptação ocorre no início da precipitação e vai diminuindo ao longo do tempo, tendendo a zero.
FATORES DETERMINANTES NO PROCESSO DE INTERCEPTAÇÃO
· PRECIPITAÇÃO - Podemos considerar e perceber que intensidade, duração e volume da precipitação vão influenciar no processo de interceptação. Grande parte da interceptação ocorre na fase inicial da precipitação. Chuvas com duração prolongada resultam menores taxas de interceptação.
· CLIMA - O vento, a umidade e a temperatura do ar vão influir na taxa de evaporação da água interceptada pela vegetação; ao evaporar mais, “libera-se” a capacidade de armazenamento da vegetação, que pode então acumular mais água.
· VEGETAÇÃO - Considera-se densidade de folhas (número de folhas por unidade de área) aquilo que representa a área de cobertura vegetal e, portanto, a área de interceptação; o tamanho e a forma das folhas vão influir na capacidade da vegetação em armazenar água; também interfere a disposição dos troncos, facilitando ou não o escoamento por eles.
· ÉPOCA DO ANO - O regime de chuvas, o clima e a própria vegetação (devido aos ciclos de crescimento, reprodução e troca de folhagem) variam ao longo do ano, o que podemos concluir que a interceptação é um processo que também varia durante o ano.
BALANÇO HÍDRICO DA INTERCEPTAÇÃO
A equação da continuidade ou o balanço hídrico da interceptação pode ser escrito assim:
PI = P – T – C
PI – Preciptação Interceptada ;
 P – Precipitação Total; 
T- Precipitação Que Atravessa A Cobertura Vegetal;
 C-Precipitação Que Escorre Pelos Galhos E Troncos.
ESTIMATIVA DA INTERCEPTAÇÃO
Para isto, existem fórmulas conceituais que relacionam o volume interceptado durante uma precipitação com a capacidade de interceptação da vegetação e a taxa de evaporação. Um exemplo é a Equação de Horton (modificada por Meriam), apresentada a seguir:
Onde:
Pi = Precipitação interceptada (mm);
Sv =Capacidade de interceptação da vegetação (mm)
P = Precipitação total (mm);
Av = Área coberta pela vegetação;
A = Área total;
E = Taxa de evaporação (mm/h);
d = Duração da chuva (h).
EQUAÇÃO DE FORMA 
	
 CLASSIFICAÇÃO
	
 TIPO
	
 MUDANÇA DA SUPERFÍCIE
	1.DESMATAMENTO
2.REFLORESTAMENTO
3.IMPERMEABILIZAÇÃO
	
 O USO DA SUPERFÍCIE
	1.URBANIZAÇÃO
2.REFLORESTAMENTO PARA EXPLORAÇÃO SISTEMÁTICA
3.DESMATAMENTO:EXTRAÇÃO DE MADEIRAS, CULTURA DE SUBSISTÊNCIA, CULTURAS ANUAIS, CULTURAS PERMANENTES;
	
 MÉTODO DE ALTERAÇÃO
	1.QUEIMADA;
2.MANUAL;
3.QUIPAMENTOS;
INFILTRAÇÃO
Processo de grande importância prática, pois afeta diretamente o escoamento superficial, que é o componente do ciclo hidrológico responsável pelos processos de erosão e inundações. É importante para o crescimento e a manutenção da vegetação, fundamental ao abastecimento dos aquíferos mantendo a vazão dos rios durante as estiagens, além de ajudar a reduzir o escoamento superficial, as cheias e a erosão. Em todas as etapas de seus processos, apresenta dificuldades de quantificar, no tocante ao processo físico não muito complicado, mas fortemente dependente da variabilidade espacial das propriedades do solo. O processo de infiltração define a entrada de água no solo.
É um fenômeno que depende:
· Da água disponível para infiltrar;
· Da natureza do solo;
· Do estado da superfície;
· Das quantidades de água e ar, inicialmente presentes no solo.
Já o movimento da água dentro do perfil é referido como PERCOLAÇÃO. A infiltração da água, no solo, pode ser considerada a sequência das três seguintes fases:
1. ENTRADA DE ÁGUA NA SUPERFÍCIE
2. A PERCOLAÇÃO DA ÁGUA ATRAVÉS DO PERFIL DO SOLO
3. RELAÇÃO DA CAPACIDADE DE ARMAZENAMENTO DA ÁGUA NO SOLO;
· ZONA DE SATURAÇÃO - Corresponde a uma camada de cerca de 1,5 cm, é uma área em que o solo está saturado, isto é, com um teor de umidade igual ao teor de umidade de saturação.
· ZONA DE TRANSIÇÃO - Área com espessura em torno de 5 cm, cujo teor de umidade decresce rapidamente com a profundidade. 
· ZONA DE TRANSMISSÃO - Região do perfil através da qual a água é transmitida. Esta zona é caracterizada por uma pequena variação da umidade em relação ao espaço e ao tempo.
· ZONA DE UMEDECIMENTO - Região caracterizada por uma grande redução no teor de umidade com o aumento da profundidade.
· FRENTE DE UMEDECIMENTO - Pequena região na qual existe um grande gradiente hidráulico, havendo uma variação bastante abrupta da umidade. A frente de umedecimento representa o limite visível da movimentação de água no solo.
ANÁLISE FÍSICO-MATEMÁTICA DO PROCESSO DE INFILTRAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO
O movimento da água em um solo não saturado pode ser descrito pela equação de Darcy, originalmente deduzida para solos saturados e representada pela equação:
em que:
q = densidade de fluxo, mm.h-1;
Ko = condutividade hidráulica do solo saturado, mm/h;
H = potencial total da água no solo, mm; e
z = distância entre os pontos considerados, mm.
A razão entre a taxa de variação do potencial da água no solo, ao longo da distância por ela percorrida (∂H / ∂z), denomina-se gradiente hidráulico, representando a força responsável pelo escoamento da água no solo. O sinal negativo, na equação de Darcy, indica que o escoamento se estabelece do maior para o menor potencial.
Na equação de Darcy para solos saturados, evidencia-se que as condições imprescindíveis para que se estabeleça o movimento da água no solo são:
· EXISTÊNCIA DE UMA DIFERENÇA NO POTENCIAL ENTRE OS PONTOS CONSIDERADOS;
· MEIO POROSO CONDUTIVO, ISTO É CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DO SOLO NÃO PODE SER NULA;
· SE AMBAS CONDIÇÕES ACIMA, NÃO FOREM FEITAS, O ESCOAMENTO DA ÁGUA DO SOLO NÃO OCORRERÁ;
Para condições de solos não saturados, exige que seja considerada também a variação da condutividade hidráulica com o teor de umidade do solo, tendo esta como limite superior o próprio valor da condutividade hidráulica do solo saturado.
Nesse caso, o potencial da água no solo tem dois componentes, o gravitacional e o matricial, sendo representado pela equação:
H= Ψ + Z
Onde: Ψ – Potencial matricial da água no solo, em mm.
Z – Potencial gravitacional da água no solo, em mm.
Nessas condições, a equação de Darcy se torna:
CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO (OU TAXA DE INFILTRAÇÃO)
É a quantidade máxima de água que um solo, em determinadas condições, pode absorver. Ela varia no decorrer da chuva, podemos representar a taxa de infiltração em função de altura de lâmina d’água ou volume d’água por unidade de tempo mm/h. a equação que representa a taxa de infiltração de água no solo, correspondendo à variação da infiltração acumulada ao longo do tempo:
TI=dl/dT
Onde: TI-Taxa de Infiltração(mm/h); dl-Infiltração acumulada(mm); T- Tempo em horas;
Quando uma precipitação atinge o solo com intensidade menor do que a capacidade de infiltração, toda a água penetra no solo, provocando progressiva diminuição na própria CI. Persistindo a precipitação, a partir de um tempo t = tp, a taxa de infiltração iguala-se à capacidade de infiltração (CI), passando a decrescer com o tempo e tendendo a um valor constante, após grandes períodos de tempo, caracterizado como a condutividade hidráulica do solo saturado (Ko).
EQUAÇÃO DE HORTON PARA O CÁLCULO DA INFILTRAÇÃO PONTUAL
Horton (em 1939) estabeleceu — para o caso de um solo submetido a uma precipitação com intensidade superior à capacidade de infiltração — uma relação empírica para representar o decaimento da infiltração com o tempo que pode ser escrita da seguinte forma:
f = capacidade de infiltração (igual à taxa real de infiltração) no tempo genérico ,
f0 = capacidade de infiltração no tempo  = 0,
fC = capacidade de infiltração mínima, ou taxa mínima de infiltração, que é um valor assintótico (valor final de equilíbrio) avaliado em um tempo  suficientemente grande,
k = constante característica do solo (constante de Horton), com dimensão de tempo-1, e
 = tempo.
FATORES QUE INTERVÊMNA CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO
1. TIPO DE SOLO - A capacidade de infiltração varia diretamente com a porosidade do solo, com o tamanho das partículas do solo (distribuição granulométrica) e o estado de fissuração das rochas.
2. GRAU DE UMIDADE DO SOLO - O solo, no estado seco, tem mais capacidade de infiltração, pelo fato de que à ação gravitacional se somam as forças capilares. De outro modo, quanto maior for a umidade do solo, menor será a capacidade de infiltração.
3. COMPACTAÇÃO PELA AÇÃO DE HOMENS E ANIMAIS - A compactação da superfície do solo o torna mais impermeável, diminuindo a capacidade de infiltração.
4. AÇÃO DA PRECIPITAÇÃO SOBRE O SOLO - A ação da chuva sobre o solo tende a diminuir a capacidade de infiltração, pelo efeito da compactação da superfície do terreno, do transporte de material fino que diminui a porosidade junto à superfície e do aumento das partículas coloidais, que diminui os espaços intergranulares.
5. ALTERAÇÃO DA MACROESTRUTURA DO TERRENO - A capacidade de infiltração pode ser aumentada pela alteração da macroestrutura do solo devido a fenômenos naturais, como escavações de animais, decomposição de raízes de plantas e ação do sol, e também devido à ação do homem no cultivo da terra (aração).
6. COBERTURA VEGETAL - A presença da cobertura vegetal tende a aumentar a capacidade de infiltração do solo, pois atenua a ação da chuva e facilita a atividade de insetos e outros animais no processo de escavação. Ainda, por dificultar o escoamento superficial e por retirar a umidade do solo, possibilita a ocorrência de maiores valores da capacidade de infiltração.
7. TEMPERATURA DO SOLO – A infiltração é um fenômeno de fluxo de água no solo. Assim, sua medida (através da capacidade de infiltração) depende da temperatura da água, da qual depende a sua viscosidade. Menores temperaturas provocam o aumento da viscosidade, reduzindo f.
8. PRESENÇA DE AR - O ar retido temporariamente nos espaços intergranulares retarda a infiltração da água.
MEDIÇÃO DA CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO
A capacidade de infiltração de um solo pode ser medida pelo uso de aparelhos denominados infiltrômetros. Os infiltrômetros são, em geral, dois:
1. Os propriamente ditos, de anel metálico, que utilizam a aplicação de água por inundação (mantém sempre um aporte de água à superfície), que são tubos cilíndricos curtos feitos de chapa metálica com diâmetro entre 20 e 90 cm. Estes são cravados verticalmente no solo, de modo a sobrar uma pequena altura livre.
2. Os simuladores de chuva, que utilizam a aplicação de água por aspersão.
QUESTÃO 1 
Qual a importância das informações obtidas pelas estações pluviométricas para desenvolvimento da gestão de recursos hídricos em sua região?
ESCOAMENTO SUPERFICIAL - Trata da ocorrência e do transporte da água na superfície terrestre, pois a maioria dos estudos hidrológicos está ligada ao aproveitamento da água superficial e à proteção contra os fenômenos provocados pelo seu deslocamento, abrange desde o excesso de precipitação que ocorre logo após uma chuva intensa e se desloca livremente pela superfície do terreno, até o escoamento de um rio, que pode ser alimentado tanto pelo excesso de precipitação como pelas águas subterrâneas.
· Muito importante para os profissionais que estudam ou trabalham com hidrologia e drenagem urbana, pois a maioria dos estudos hidrológicos está ligada ao aproveitamento da água superficial e à proteção contra fenômenos causados por seu deslocamento.
PRINCIPAIS FATORES QUE INFLUENCIAM O ESCOAMENTO SUPERFICIAL
· CLIMÁTICOS
Intensidade da chuva; Duração da chuva; Precipitação antecedente.
· FISIOGRÁFICOS
Área da bacia; Forma da bacia; Probabilidade; Condições topográficas; Capacidade de infiltração
· OBRAS HIDRÁULICAS 
Barragens -diminuem a velocidade de escoamento superficial; Retificação de trechos dos rios – aumentam a velocidade de escoamento superficial.
GRANDEZAS QUE CARACTERIZAM O ESCOAMENTO SUPERFICIAL
· ÁREA DA BACIA HIDROGRÁFICA (A) - Área geográfica coletora de água de chuva, que, escoando pela superfície, atinge a seção considerada.
· VAZÃO (Q) - Volume de água escoado, na unidade de tempo, em uma determinada seção do rio. Normalmente, se expressa a vazão em m³/s ou L/s. É a principal grandeza que caracteriza um escoamento.
· COEFICIENTE DE ESCOAMENTO SUPERFICIAL (C) - É um dos parâmetros cruciais em hidrologia.
· Chuva, infiltração - escoamento superficial
· Escoamentos superficiais e subterrâneos
· Escoamento subsuperficial
· Depois da chuva: Escoamento subsuperficial e escoamento subterrâneo
· Estiagem: apenas escoamento subterrâneo
· Estiagem muito longa = rio seco - rios intermitentes
TEMPO DE CONCENTRAÇÃO
O tempo de concentração de uma bacia de drenagem define-se como o tempo que leva uma partícula de água (resultante de uma chuvada razoavelmente intensa) para atingir a secção de referência, partindo do ponto cinematicamente mais afastado desta, localizado nos limites de uma bacia. Este tempo depende das características fisiográficas da bacia, da ocupação do solo, do sistema de drenagem e da precipitação.
A determinação do tempo de concentração de bacias de drenagem está sujeita a incertezas. Em bacias rurais urbanas, a sua estimação pode ser feita por vários processos:
Recorrendo a fórmulas empíricas aplicáveis, em regra geral, a terrenos livres;
· Por medição direta usando traçadores;
· Através da estimativa da velocidade média do escoamento superficial na bacia até à seção em estudo, atendendo à cobertura e ao declive da bacia de drenagem;
· Através de valores tabelados, recorrendo à bibliografia existente.
Para a determinação do tempo de concentração em bacias urbanas, também é possível utilizar um sistema misto, que inclui:
· Medição direta do tempo de entrada do escoamento superficial no sistema de drenagem (sumidouro ou sarjeta), usando traçadores (ex.: fluorescentes);
· Estimativa do tempo de trajeto da água nos coletores, canais, valetas e valas através das suas características hidráulicas.
MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DE ESCOAMENTO SUPERFICIAL
Podemos discriminar as razões para se estimar o escoamento superficial, discriminadas a seguir:
· Falta de dados observados na bacia hidrográfica;
· Inconsistências nos dados observados que levam a séries não homogêneas;
· Falha na série histórica;
· Extensão da série histórica;
· Desenvolvimento de pesquisas.
1. O QUE PODE-SE ESTIMAR ?
1. VAZÃO MÁXIMA OU DE PICO – Utilizada nos projetos de hidráulica tais como: Bueiros, galerias pluviais, sarjetas de rodovias, vertedores de barragens;
2. DISTRIBUIÇÃO DO ESCOAMENTO (HIDROGRAMA) – Permite determinar o volume do escoamento superficial, que é importante na engenharia para resolver problemas de armazenamento de água para diversos fins: Abastecimento, Irrigação, Geração de energia, Projetos de bacias de detenção, Bacia de detenção para atenuação de enchente;
MÉTODO RACIONAL
Existem muitas fórmulas para determinar o Tempo de Concentração (Tc), as mais usadas são:
2. FÓRMULA DE Z. P. KIRPICH 
Sendo:
TC = tempo de Concentração em horas;
L = comprimento do rio principal em Km;
S = declividade Equivalente Constante do rio em %. 
Pode também utilizar-se, sem perda de rigor, a Declividade Média do rio.
3. FÓRMULA DE GIANDOTTI
Sendo:
TC= tempo de Concentração em horas;
A = área da Bacia Hidrográfica em km2;
L = comprimento do rio principal em km;
H = altura média da bacia em m, medida a partir da altitude da seção considerada.
4. FÓRMULA DE VEN TE CHOW 
Sendo:
TC tempo de Concentração em horas;
L comprimento do rio principal em Km;I declividade do rio principal em m/Km.
5. FÓRMULA DO CALIFORNIA CULVERTS PRACTICE
 Para TC em minutos: Para TC em horas:
 
Sendo:
L Estirão (comprimento da linha de água principal (km);
H Diferença de cotas entre o ponto mais afastado da bacia e o ponto considerado em m.
Esta diferença de cotas tem a seguinte relação:
H = L•I, sendo o L o comprimento do rio em metros e o I a declividade equivalente constante (ou por simplificaçãoa declividade média) em m/m.
· FÓRMULA DE PICKING
Sendo:
TC tempo de Concentração em minutos;
L estirão (comprimento da linha de água principal) km;
i declividade Equivalente Constante, S3, do rio em m/m.
· FÓRMULA DE IZZARD
Usada para pequenas bacias nas quais o escoamento é laminar, difuso, não definido. É usada para projetos de obras de urbanização, loteamento etc.
· 
Sendo:
TC tempo de Concentração em minutos;
L comprimento da vertente do escoamento superficial em Km;
ip intensidade média da chuva em mm/h;S declividade média da vertente em percentagem;
Cr coeficiente de retardância que tem os seguintes valores:
Superfície asfáltica lisa - Cr = 0,007;
Pavimento de paralelepípedo - Cr = 0,012;
Pavimento de brita-betume - Cr = 0,017.
C é o coeficiente de escoamento da fórmula racional, esta fórmula só é aplicável para pequenas áreas.
Método Racional
O método racional é bastante utilizado e foi apresentado pelo irlandês Thomas Mulvaney em 1851. Demostraremos o discriminado por BATISTA (2011).
Este método baseia-se nas seguintes hipóteses:
· Precipitação uniforme sobre toda a bacia;
· Precipitação uniforme na duração da chuva;
· A intensidade da chuva é constante;
· O coeficiente de escoamento superficial é constante;
· A vazão máxima ocorre quando toda a bacia está contribuindo
· Aplicável em bacias pequenas (A < 80 km²).
O método se baseia na equação do coeficiente de escoamento superficial C.
C = Vescovado/Vprecipitado
Onde : Vescoado é o volume do escoamento superficial da bacia.
Vprecipitado é o volume da precipitação na bacia.
Vprecipitado = P.A
onde: P é a lâmina precipitada e A é a área da bacia.
Um dos métodos mais simples e mais utilizados para estimar o volume de escoamento superficial, resultante de um evento de chuva, é o método desenvolvido pelo National Resources Conservation Center, dos EUA (antigo Soil Conservation Service – SCS).
SCS — consiste em duas etapas:
(a) separação do escoamento;
(b) cálculo do hidrograma.
MÉTODO DO SOIL (CONSERVATION SERVICE)
Valores de CN tabelados para diversos tipos de solos e usos do solo;
Utilizado principalmente para projeto em locais sem dados de vazão;
Usar com chuvas de projeto (eventos relativamente simples e de curta duração).
Método SCS (Separação do escoamento)
quando P > Ia
Q = escoamento em mm (Pef);
P = chuva acumulada em mm;
Ia = perdas iniciais;
S = parâmetro de armazenamento.
GRUPOS HIDROLÓGICOS DE SOLOS
· Grupo A
Solos arenosos, com baixo teor de argila total (inferior a 8%), sem rochas, sem camada argilosa e nem mesmo densificada até a profundidade de 1,5m. O teor de húmus é muito baixo, não atingindo 1%.
· Grupo B
Solos arenosos menos profundos que os do Grupo A e com menor teor de argila total, porém ainda inferior a 15%. No caso de terras roxas, este limite pode subir a 20% graças a maior porosidade. Os dois teores de húmus podem subir, respectivamente, a 1,2% e 1,5%. Não pode haver pedras e nem camadas argilosas até 1,5m, mas é quase sempre presente uma camada mais densificada que a camada superficial.
· Grupo C
Solos barrentos, com teor de argila de 20 a 30%, mas sem camadas argilosas impermeáveis ou contendo pedras até a profundidade de 1,2m. No caso de terras roxas, estes dois limites máximos podem ser de 40% e 1,5m. Nota-se, a cerca de 60cm de profundidade, camada mais densificada que no Grupo B, mas ainda longe das condições de impermeabilidade.
· Grupo D
Solos argilosos (30 a 40% de argila total) e com camada densificada a uns 50cm de profundidade ou solos arenosos como B, mas com camada argilosa quase impermeável ou horizonte de seixos rolados.
CONDIÇÕES DE UMIDADE DO SOLO
Condição I — Solos secos: as chuvas nos últimos 5 dias não ultrapassaram 15mm;
Condição II — Situação média na época das cheias: as chuvas nos últimos 5 dias totalizaram entre 15 e 40mm;
Condição III — Solo úmido (próximo da saturação): as chuvas nos últimos 5 dias foram superiores a 40mm, e as condições meteorológicas foram desfavoráveis a altas taxas de evaporação.
Os valores de CN apresentados anteriormente referem-se sempre à condição II. Para converter o valor de CN para as condições I e III existem as seguintes expressões:
MÉTODO SCS PARA EVENTOS COMPLEXOS (MAIS DO QUE UM INTERVALO DE TEMPO COM CHUVA)
Vejamos:
· Chuva acumulada X escoamento acumulado;
· Chuva incremental X escoamento incremental.
Exemplo, utilizando o Método do SCS:
Q=(P-0,2.S)²/P+0,8.S
Q = escoamento acumulado (mm);
P = precipitação acumulada (mm).
Equação válida para P > 0,2 S
Quando P < 0,2 S ; Q = 0
CN=80; S=63,7; 0,2S=12,7
Bacia com 30 % de área urbana densa (CN = 95) e 70 % de área rural, com pastagens, cultivos e florestas (CN = 78)
MÉTODO DO HIDROGRAMA TRIANGULAR SCS (CÁLCULO DO HIDROGRAMA)
Para vazão de pico (m3/s), por mm de chuva efetiva, adotamos a seguinte equação:
No tempo de pico, em função do tempo de concentração, adotamos que:
Finalizando o método SCS para hidrograma triangular, o tempo de base pode ser calculado pela equação:
Dados o hidrograma observado, em uma bacia, e suas características, estimar a vazão de pico e comparar com a observada.
 HIDROGRAMA:
 DADOS DE QS (VAZÃO EM M³/S)
O termo “hidráulica” advém do grego hydor (água) e aulos (tubo, condução) significando condução de água. Por definição, Hidráulica é o estudo do equilíbrio e do comportamento da água e de outros líquidos, quer em repouso, quer em movimento.
CONDUTOS LIVRES
O escoamento de água, em um conduto livre, tem como característica principal o fato de apresentar uma superfície livre, sobre a qual atua a pressão atmosférica. Rios, canais, calhas e drenos são exemplos de condutos livres de seção aberta, enquanto que os tubos operam como condutos livres quando funcionam parcialmente cheios, como é o caso das galerias pluviais e dos bueiros.
Exemplos de escoamentos livres:
· cursos d’água, riachos, ribeirões e rios;
· canais artificiais: geração de energia elétrica, irrigação, abastecimento, drenagem ou controle de cheias;
· galerias pluviais e coletores de esgotos;
· canaletas, calhas e túneis canais.
CANALIZAÇÃO
Canalizar significa modificar ou alterar a seção e/ou o traçado natural de um curso d’água (rio, ribeirão, córrego etc.). O escoamento da água, com uma superfície livre sujeita à pressão atmosférica, é um dos problemas que os engenheiros enfrentam e que são resolvidos com a aplicação de teorias e métodos da hidráulica dos canais abertos. Tais escoamentos são representados pelos escoamentos que acontecem em rios, canais, canais de drenagem, canaletas, calhas, condutores de água pluvial, bueiros e nos pequenos cursos d’água de diversas naturezas. Em tais passagens, a determinação do nível da água é parte integrante do problema e a vazante formada é denominada escoamento em canais.
	
TIPOS DE CANALIZAÇÃO
	
SEÇÕES GEOMÉTRICAS
MAIS RECOMENDADOS
	
REVESTIMENTOS MAIS COMUNS
	
Á CEU ABERTO (CANAIS)
DE CONTORNO FECHADO (GALERIAS)
	
TRAPEIZODAL
RETANGULAR
CIRCULAR
	TERRA
ENROCAMENTO (RACHÃO)
PEDRA ARGAMASSADA
CONCRETO
GABIÃO
TERRA ARMADA
· À CEU ABERTO – TRAPEIZODAL ( TERRA, GABIÃO, ENROCAMENTO, PEDRA ARGAMASSADA COM FUNDO NATURAL, CONCRETO COM FUNDO NATURAL, CONCRETO).
· À CEU ABERTO – RETANGULAR (GABIÃO, PEDRA ARGAMASSADA, TERRA ARMADA, CONCRETO).
· CONTORNO FECHADO – CONCRETO (PRÉ-MOLDADO(RETANGULAR E CIRCULAR), MOLDADO IN LOCO;
· CONTORNO FECHADO – AÇO CORRUGADO;
ELEMENTOS DA SEÇÃO TRANSVERSAL
Uma seção transversal de um curso d’água de forma arbitrária, conforme ilustrado na Figura a seguir, onde o eixo das abscissas, Ox, é horizontal e disposto ao longo do eixo do curso d’água (normal à figura).
O eixo das ordenadas, Oy, está na horizontal, perpendicularmente ao eixo principal do escoamento e o eixo das cotas, Oz, é vertical e com sentido contrário ao da gravidade. A superfície livre é horizontal e está a uma distância h do nível mais baixo do fundo. Para essa seção transversal, foram desenhadas as curvas de igual velocidade para o escoamento.
CARACTERÍSTICAS