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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 62 Professor: D.Sc. Marcos Alves de Magalhães – professormarcosmagalhaes@gmail.com M.Sc. Sanderson Dutra Rocha Gouvêa – sanderson.unec@gmail.com CAPÍTULO 5 – HIDROGRAMA UNITÁRIO 5.1 Hidrograma Para estudar ou avaliar o escoamento superficial, é de grande utilidade o tra- çado do hidrograma, que consiste em um gráfico da evolução da vazão ao longo do tempo. Para um rio, o hidrograma se refere a uma seção transversal específica, já que ao longo do seu curso o rio vai recebendo mais contribuições (volumes de água) e aumentando sua vazão, de jusante para montante. Assim, tomando uma determinada seção de um rio, o hidrograma correspondente indica o volume de água escoado por unidade de tempo através daquela seção (PAZ, 2004). Como comentado anteriormente, há um longo percurso para a água precipita- da percorrer até atingir uma determinada seção do rio principal na bacia, além de “intervirem” ao longo desse caminho outras etapas do ciclo hidrológico, como evapo- ração, transpiração, infiltração, etc. Portanto, o comportamento da vazão ao longo do tempo é o resultado de todos os processos e etapas do ciclo hidrológico que ocorreram na bacia hidrográfica em questão, desde a ocorrência da precipitação até a composição dessa vazão (PAZ, 2004). Vendo a bacia hidrográfica como um sis- tema físico, cuja entrada é a precipitação e a saída é a vazão no seu exutório, entende-se que o hidrograma representa a “resposta” da bacia, naquele ponto ou seção considerada, à precipi- tação que ocorreu na sua área de contribuição. E o modo como ocorre essa “resposta”, ou seja, o formato do hidrograma (como evoluiu a vazão ao longo do tempo) é reflexo direto das particulari- dades de cada bacia hidrográfica, estando en- volvidos fatores como grau de urbanização, tipo de solo, área etc. (PAZ, 2004). A figura de um hidrograma, apresentada a seguir foi elaborada com base nos dados observados no Rio Uruguai (vazões diárias medidas na seção localizada em Garruchos, a cerca de 300 km a montante de Uruguaiana), referente ao período en- CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 63 Professor: D.Sc. Marcos Alves de Magalhães – professormarcosmagalhaes@gmail.com M.Sc. Sanderson Dutra Rocha Gouvêa – sanderson.unec@gmail.com tre julho e setembro de 1965, com destaque para a cheia que ocorreu entre os dias 16 e 30 de agosto. O hidrograma apresentado ilustra bem a questão da resposta da bacia a um evento chuvoso. Observa-se que a vazão no rio oscilava em torno de 1.000 m3 s-1 até 16 de agosto, quando começa a aumentar relativamente rápido, superando 30.000 m3 s-1 por volta do dia 24 de agosto. Claramente, essa ascensão do hidro- grama foi devido à ocorrência de uma precipitação intensa na área de contribuição a montante. Antes da precipitação, praticamente apenas o escoamento subterrâneo estava contribuindo para a formação daquela vazão no rio, em torno de 1.000 m3 s-1 (PAZ, 2004). Então, dada à ocorrência de um evento chuvoso, a resposta da bacia ou o hi- drograma resultante tem tipicamente o aspecto do gráfico mostrado na figura abaixo, ao qual se aproxima bem o hidrograma observado no Rio Uruguai. CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 64 Professor: D.Sc. Marcos Alves de Magalhães – professormarcosmagalhaes@gmail.com M.Sc. Sanderson Dutra Rocha Gouvêa – sanderson.unec@gmail.com No hidrograma esquemático da figura acima, convém destacar alguns pontos: o Em resposta à precipitação ocorrida, apresentada no alto da figura, a vazão no rio começa a subir a partir do instante correspondente ao ponto A, al- cançando o pico (ponto de máxima vazão) em B e depois decrescendo; o O trecho de subida do hidrograma, entre os pontos A e B, é a curva de as- censão do hidrograma, enquanto o trecho B-C é a curva de depleção; o No hidrograma em questão, parte da vazão é devido ao escoamento super- ficial nas vertentes e parte é devido à alimentação do rio pelas águas sub- terrâneas (escoamento subterrâneo), sendo cada parcela correspondente indicada na figura – do eixo horizontal até a curva azul claro corresponde à vazão contribuinte do escoamento subterrâneo; de tal curva até a curva azul escuro (hidrograma propriamente dito) corresponde à contribuição do escoamento superficial na bacia; o O ponto C caracteriza o instante de tempo em que não há mais escoamen- to superficial devido àquela precipitação contribuindo para essa seção do rio; esse ponto C é conhecido como ponto de inflexão; CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 65 Professor: D.Sc. Marcos Alves de Magalhães – professormarcosmagalhaes@gmail.com M.Sc. Sanderson Dutra Rocha Gouvêa – sanderson.unec@gmail.com o Também é interessante a caracterização do tempo de pico (tpico), ou seja, o tempo transcorrido desde o centro de massa da precipitação até o hidro- grama atingir seu máximo. 5.2 Fatores intervenientes no hidrograma O hidrograma constitui a resposta da bacia à ocorrência de uma determinada precipitação, sendo resultado de todos os processos envolvidos que acontecem na bacia desde o instante em que a chuva cai até atingir o rio. Então, ao imaginar esse caminho e os processos envolvidos, percebe-se que há diversos fatores que influen- ciam no modo como a bacia vai responder à precipitação, ou seja, em como é o comportamento da vazão ao longo do tempo – o hidrograma. Os seguintes fatores podem ser listados como os principais: características fisiográficas da bacia; tipo de solo; uso e ocupação do solo; intervenções no rio; características da precipitção (PAZ, 2004). Características fisiográficas da bacia Aspectos como forma, área, relevo e rede de drenagem têm grande influência na forma do hi- drograma. Por exemplo, uma bacia com formato arredondado tende a apresentar o pico do hidrograma maior do que o de uma bacia de formato mais alongado, consideran- do semelhantes as demais condi- ções. Como o escoamento ocorre pela ação da gravidade, é intuitiva a percepção de que uma bacia com maiores de- clividades do terreno também está sujeita a maiores cheias (hidrogramas mais acen- tuados) do que aquelas mais planas (PAZ, 2004). CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 66 Professor: D.Sc. Marcos Alves de Magalhães – professormarcosmagalhaes@gmail.com M.Sc. Sanderson Dutra Rocha Gouvêa – sanderson.unec@gmail.com 1) Uma bacia com formato arredondado tende a apresentar o pico do hidrogra- ma _____ do que o de uma bacia de formato mais alongado, considerando seme- lhantes as demais condições. A palavra que completaa lacuna é: a) Menor. b) Maior. c) Igual. d) Inferior. 2) Como o escoamento ocorre pela ação da gravidade, é intuitiva a percepção de que uma bacia com maiores declividades do terreno também está sujeita a __________ (hidrogramas mais acentuados) do que aquelas mais planas. O termo que completa a lacuna é: a) Maiores cheias. b) Menores cheias. c) Cheias. d) Percolação. 3) Vendo a bacia hidrográfica como um sistema físico, cuja entrada é a precipi- tação e a saída é a vazão no seu ________, entende-se que o hidrograma represen- ta a “resposta” da bacia, naquele ponto ou seção considerada, à precipitação que ocorreu na sua área de contribuição. A palavra que completa a lacuna é: a) Pico. b) Exutório. c) Escoamento superficial. d) Submerso. Hidrologia Aplicada Atividades de Fixação CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA GRADUAÇÃO UNEC / EAD DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 67 Professor: D.Sc. Marcos Alves de Magalhães – professormarcosmagalhaes@gmail.com M.Sc. Sanderson Dutra Rocha Gouvêa – sanderson.unec@gmail.com Referência Bibliográfica PAZ, A.R. Hidrologia Aplicada. Universidade Estadual do Rio Grande do Sul. Caxi- as do Sul, 2004. 138p.
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