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HIDROLOGIA 
AULA 6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof.ª Stéphanie Meyer Piazza 
 
 
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CONVERSA INICIAL 
Na Hidrologia, a representação gráfica da variação da vazão em relação 
ao tempo é denominada “hidrograma” ou “hidrógrafa”. Nessa linha de raciocínio, 
o hidrograma unitário é calculado usando a precipitação efetiva e as equações 
UH. As equações UH levam em consideração a duração e intensidade da chuva, 
bem como as características da bacia hidrográfica, para calcular a resposta do 
escoamento da bacia hidrográfica. 
Ele pode ser utilizado em projetos de galerias de águas pluviais, bueiros 
rodoviários, vertedores de barragens e estruturas de proteção contra enchente. 
Nesta etapa, aprenderemos sobre o hidrograma unitário, a qualidade da 
água e o transporte de sedimentos. 
TEMA 1 – HIDROGRAMA UNITÁRIO 
Hidrograma é o gráfico que representa a vazão registrada em uma seção 
de um curso d’água em função do tempo. Ele reflete a resposta da bacia 
hidrográfica, em função de suas características fisiográficas que regem a relação 
entre chuva e escoamento, dada uma precipitação e a contribuição do aquífero 
(escoamento de base). 
O método do hidrograma unitário, apresentado por Le Roy K. Sherman, 
em 1932, e aperfeiçoado mais tarde por Bernard e outros, baseia-se inicialmente 
em determinadas propriedades do hidrograma de escoamento superficial. 
Com a maior facilidade de se obter dados de precipitação, foram criados 
métodos que correlacionam a vazão aos dados pluviométricos. Sherman (1932) 
propôs o hidrograma unitário (HU) como sendo uma das formas de representar 
a resposta das vazões na saída da bacia em decorrência de uma precipitação 
sobre ela. 
Kishi (2023) afirma que 
o hidrograma unitário é o hidrograma de escoamento superficial direto 
(HED), onde a área sob a curva corresponde a um volume unitário de 
escoamento superficial direto, resultante de uma chuva efetiva (parcela 
da chuva a partir da qual ocorre contribuição ao escoamento) com 
intensidade e duração unitárias. 
Ou seja, a precipitação ou chuva efetiva unitária deve ser de 1 cm ou 
1 mm ou 1 polegada. Um hidrograma unitário é construído conforme apresentado 
na Figura 1. 
 
 
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Figura 1 – Hidrograma unitário 
 
Fonte: Kishi, 2023. 
O processo de obtenção do hidrograma unitário consiste na aplicação de 
princípios, podendo ser as etapas ordenadas da seguinte maneira: 
• cálculo do volume de água precipitado sobre a bacia; 
• separação do escoamento superficial; 
• cálculo do volume escoado superficialmente; 
• cálculo da precipitação efetiva; 
• redução do hidrograma de escoamento superficial ao volume unitário. 
Cabe destacar que as fases do hidrograma unitário são indicadas na 
Figura 2 a seguir (Andrade, 2014): ascensão, pico, recessão, escoamento 
superficial e escoamento subterrâneo. 
 
 
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Figura 2 – Fases do hidrograma unitário 
 
Fonte: Andrade, 2014. 
1.1 Gráfico de distribuição 
O objetivo do hidrograma𝝉𝝉𝜶𝜶 
 unitário é simplificar análises e facilitar os cálculos. Conceitualmente, o 
hidrograma unitário (HU) é o hidrograma do escoamento superficial causado por 
uma chuva efetiva unitária (por exemplo, uma chuva de 1 mm ou 1 cm). Por esse 
motivo, o método é chamado de “hidrograma unitário”. 
Por meio do hidrograma unitário, admitimos que existe uma relação linear 
entre a chuva efetiva e a vazão (Figura 3). 
 
 
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Figura 3 – Relação ente chuva efetiva e vazão no hidrograma unitário 
 
Fonte: Andrade, 2014. 
A teoria do HU está baseada em algumas considerações (Collischonn; 
Dornelles, 2013): 
• a precipitação efetiva e unitária tem intensidade constante ao longo de 
sua duração. Isso significa que se supõe uma distribuição temporal 
uniforme da precipitação; 
• a precipitação efetiva e unitária distribui-se de forma uniforme sobre toda 
a área de drenagem, assumindo-se assim uma distribuição espacial 
uniforme da chuva; 
• a bacia tem comportamento linear, podendo ser aplicados princípios de 
proporcionalidade e superposição. 
Já os princípios do hidrograma unitário são apresentados no Quadro 1. 
Quadro 1 – Princípios do hidrograma unitário 
Princípio Descrição 
1.º – Constância do tempo 
de base 
 
Para chuvas efetivas de intensidade constante e de mesma 
duração, os tempos de escoamento superficial direto são 
iguais. 
2.º – Proporcionalidade 
das descargas 
Chuvas efetivas de mesma duração, porém com lâminas 
diferentes, vão produzir em tempos correspondentes volumes 
de escoamento proporcionais às ordenadas do hidrograma e 
às chuvas excedentes. 
 
 
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3.º – Aditividade 
 
O hidrograma total de duas ou mais chuvas efetivas é obtido 
adicionando-se as ordenadas de cada um dos hidrogramas 
unitários em tempos correspondentes. 
Fonte: elaborado por Piazza, 2023, com base em Pinto et al., 1976. 
TEMA 2 – HIDROGRAMAS UNITÁRIOS SINTÉTICOS 
O hidrograma unitário é uma constante da bacia hidrográfica, que reflete 
suas propriedades com relação ao escoamento superficial 
As diversas características físicas da área drenada devem, em maior ou 
menor grau, influenciar as condições do escoamento e contribuir com a forma 
final do hidrograma unitário. Esse fato, aliado à frequente necessidade de 
estabelecer relações hidrológicas em rios desprovidos de estações 
hidrométricas, sugeriu o estudo da síntese de hidrogramas, independentemente 
da existência de dados hidrológicos, e o desenvolvimento de métodos para a 
obtenção do chamado hidrograma unitário sintético. 
Os hidrogramas unitários sintéticos (HUS) são ferramentas de grande 
utilidade para a estimativa de vazões máximas em bacias hidrográficas que não 
dispõem de monitoramento de vazão. Entretanto, apesar da aplicação funcional, 
esses métodos apresentam muitas incertezas e, dado o grau de empirismo e 
subjetividade envolvido, nem sempre produzem resultados compatíveis com a 
realidade. 
Diversas são as características físicas das bacias hidrográficas, que, 
aparentemente, devem ter influência sobre o fluviograma resultante de uma dada 
precipitação; tais características estão relacionadas no Quadro 2. 
Quadro 2 – Características físicas das bacias hidrográficas 
Princípio Descrição 
Área É um fator muito importante, o volume escoado é diretamente 
proporcional à superfície drenada pela própria definição do 
hidrograma unitário. 
Declividade Podem-se considerar a declividade do canal principal do rio, a 
declividade média dos afluentes e, ainda, a declividade geral 
do terreno. De maneira geral, quanto maior a declividade, 
maior a velocidade de escoamento e relativamente mais altos 
os picos do hidrograma. 
Dimensões e rugosidade 
do canal 
Quanto mais largos os rios, maior o volume acumulado e, 
consequentemente, maior o efeito moderador sobre a onda de 
cheia. Canais de menor resistência devem conduzir a cheias 
mais rápidas e altas. 
 
 
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Densidade da rede de 
drenagem 
Maior densidade parece sugerir um escoamento mais rápido; 
entretanto, esse efeito poderia ser contrabalançado pelo 
aumento do volume represado temporariamente nos canais. 
Forma Uma bacia sensivelmente alongada condicionaria um 
hidrograma menos pronunciado do que outra em forma de 
leque, em que a drenagem poderia se dar mais rapidamente. 
Fonte: elaborado por Piazza, 2023, com base em Pinto et al., 1976. 
O recobrimento vegetal, o tipo de solo, a capacidade de acumulação 
temporária do volume escoado são outros fatores que podem influenciar de certo 
modo as características do escoamento superficial, condicionando a forma do 
hidrograma resultante. 
A seguir, serão apresentados alguns dos métodos existentes: o método 
de Snyder, um dos mais conhecidos e que ilustra bem a natureza e as 
características do estudo; o método de Commons, cuja simplicidade o torna 
bastante útil mesmo que depende do conhecimento prévio da vazão de ponta; e 
por fim, o método de Getty e McHughs, o qual pode complementar o método deCommons. 
2.1 Método de Snyder 
De acordo com Hoffmeister e Weisman (1977), a essência do HUS segue 
os conceitos teóricos do HU. O primeiro HUS foi desenvolvido por Snyder, em 
1938, passando posteriormente por diversas modificações. A maioria dos 
métodos desenvolvidos são baseados em relações obtidas por meio de análises 
de dados de um grande número de eventos e bacias hidrográficas, diferindo em 
termos das relações estabelecidas e dos procedimentos adotados (Bras, 1990; 
Singh; Mishra; Jain, 2014). 
Para definir o hidrograma unitário, Snyder estabeleceu equações que 
fornecem o tempo de retardamento, a vazão de pico e a duração total do 
escoamento, ou seja, a base do hidrograma. O tempo de retardamento (tp) é 
definido como o tempo entre o centro de massa da precipitação efetiva e o pico 
do hidrograma. É distinto, portanto, da noção apresentada no estudo do 
hidrograma unitário, em que considerava o centro de massa do hidrograma em 
vez do ponto de máxima vazão (Figura 4). 
 
 
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Figura 4 – Representação gráfica das variáveis pelo método de Snyder 
 
Fonte: Hartwig, 2012, p. 111. 
2.2 Método de Commons 
O método de Commons, ou do hidrograma básico, consiste simplesmente 
em um hidrograma adimensional, com base em observações de inúmeras cheias 
no Texas, que pretende dar uma aproximação satisfatória para hidrogramas de 
cheias em bacias de qualquer superfície (Figura 5). 
Figura 5 – Hidrograma básico de Commons 
 
Fonte: Hartwig, 2012, p. 113. 
 
 
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O hidrograma básico exige o conhecimento da vazão de ponta ou da 
escala dos tempos, fornecendo essencialmente a distribuição do volume do 
escoamento superficial ao longo do tempo. 
2.3 Método de Getty e McHughs 
Esse método foi baseado em observações de 42 estações hidrométricas 
em terrenos ondulados do Arkansas e Missouri, EUA, em bacias hidrográficas 
de 1,6 a 5.260,0 km². Esse método relaciona a máxima vazão, expressa em 
termos de descarga específica (m³/s.km²), aos comprimentos L e La, já definidos 
para o método de Snyder, à área da bacia e, ainda, à declividade do rio principal 
(S) (Figura 6). 
Figura 6 – Descarga máxima do hidrograma unitário segundo Getty e Mchughs 
 
Fonte: Hartwig, 2012, p. 114. 
TEMA 3 – APLICAÇÃO DO HIDROGRAMA UNITÁRIO 
O hidrograma unitário deve, de preferência, englobar toda a bacia 
hidrográfica a montante da seção considerada. Em bacias de grandes 
dimensões ou que apresentem regiões características climáticas bastante 
distintas, em que seja improvável a ocorrência de precipitações regularmente 
distribuídas, pode ser conveniente dividir a bacia em áreas parciais, definindo-
se hidrogramas para as respectivas áreas e calculando-se a propagação de 
cheias até o local de implantação da obra. Tal processo é, em princípio, menos 
 
 
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recomendável, em vista da possibilidade de introdução de erros no 
desenvolvimento dos cálculos de propagação das enchentes, a não ser que se 
disponha de dados de boa qualidade sobre a topografia e as características 
hidráulicas do vale. 
Quando a bacia hidrográfica abrange regiões de características muito 
distintas quanto à natureza do solo, da vegetação ou do relevo, torna-se em geral 
mais conveniente definir os hidrogramas para as áreas parciais, impondo-se o 
emprego dos métodos de propagação das enchentes para a composição do 
hidrograma final na seção de projeto. 
Lencastre e Franco (1984) destacam, entre outros aspectos, que a 
Hidrologia é importante por atuar no controle de cheias e por “procurar controlar, 
sobretudo a parte da precipitação que influi à rede hidrográfica, tirando 
benefícios do ciclo hidrológico natural”. Eles destacam ainda que as 
componentes do ciclo hidrológico de maior interesse da Hidrologia são a 
precipitação e o escoamento superficial. 
A ciência hidrológica está diretamente relacionada aos desastres naturais 
ocasionados principalmente por inundações/enchentes e secas e, indiretamente, 
com os movimentos de massa, a erosão e o assoreamento. 
Assim, a ciência hidrológica passa a ter um importante papel na 
prevenção e mitigação dos desastres naturais, por tratar da ocorrência, da 
circulação e da distribuição da água na Terra, bem como das propriedades 
físicas e químicas das águas e suas reações com o meio ambiente (Villela; 
Mattos, 1975). 
TEMA 4 – QUALIDADE DA ÁGUA 
A água é um recurso natural dinâmico e requer uma visão sistêmica, 
dentro da gestão dos recursos hídricos, pois, por circular por outros sistemas, 
qualquer alteração, pode refletir na quantidade e qualidade da hidrosfera (Motter; 
Foleto, 2010). 
Desse modo, Farias (2006) destaca que o monitoramento da qualidade 
da água é uma importante ferramenta na gestão dos recursos hídricos, pois 
fornece informações e dados, dos quais, segundo Teixeira (2000), refletem o uso 
e ocupação das bacias hidrográficas. 
De acordo com Tucci (2009), a qualidade da água é influenciada por 
inúmeros fatores – formação geológica, solos, geomorfologia, clima e cobertura 
 
 
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vegetal – particulares de cada bacia hidrográfica, variando, assim, entre períodos 
sazonais e os cursos d’água. 
Além disso, Freire (2010) menciona que a qualidade da água pode ser 
alterada, ainda, durante o percurso dos cursos d’água, da nascente à foz, pois 
ocorre o carreamento de sedimentos e demais materiais, que podem ser fontes 
geradoras de poluição. 
A poluição e eutrofização dos corpos de água causados pela erosão e as 
formações de áreas pantanosas originadas pela sedimentação são os principais 
obstáculos para o efetivo controle de doenças como malária, encefalite e outras 
doenças transmitidas por vetores que necessitam de água parada para se 
desenvolver. O movimento de poluentes para açudes, tanques, rios, lagos e 
reservatórios geram problemas de saúde pública na medida em que a água 
reservada nesses locais for destinada ao consumo humano (Silva, 2003). 
Nesse contexto, a qualidade da água pode ser retratada por meio de 
parâmetros, que determinam suas características físicas, químicas e biológicas, 
denominados “parâmetros de qualidade água” (Santos et al., 2001; Paiva; Paiva, 
2003). 
Os parâmetros físicos e químicos são determinados pelas características 
particulares da bacia hidrográfica – geologia, relevo e solos associados, 
condições climáticas e aspectos de uso e cobertura vegetal, e, representados 
pelos sólidos, matéria orgânica e inorgânica, presentes na água (Paiva; Paiva, 
2003; Von Sperling, 2007). Entre esses parâmetros, estão temperatura, oxigênio 
dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, nitrogênio amoniacal, fósforo total, 
sólidos, turbidez e pH. 
Em relação aos parâmetros biológicos, destacam-se os microrganismos, 
responsáveis por diversas funções, sendo de suma importância diante dos 
processos de transformação da matéria orgânica dentro dos ciclos 
biogeoquímicos. Todavia, em relação à qualidade da água, são indicadores de 
contaminação fecal (grupo dos coliformes) e podem estar associados a doenças 
de veiculação hídrica (WHO, 2004; Von Sperling, 2007). 
Nesse sentido, vale destacar que a qualidade da água é também 
resultante dos processos que ocorrem nas bacias hidrográficas, sendo 
influenciada pela fragilidade ambiental potencial, assim como pelas atividades 
antrópicas na fragilidade ambiental emergente, no qual por meio dos parâmetros 
 
 
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de qualidade é possível entender sobre o sistema hídrico e propor medidas para 
a tomada de decisão. 
Para assegurar a disponibilidade de água, para a atual e futuras gerações, 
em quantidade e padrões de qualidade, bem como promover uma utilização 
racional e integrada dos recursos hídricos, foi criada a Lei n. 9.433/1997, 
conhecida como Lei das Águas. 
Assim, para atingir o objetivo do estabelecimento dos padrões de 
qualidade, embasados por um suporte legal, foi realizado um enquadramento 
dos cursos d’água – que é o nível de qualidade a ser alcançado ou mantido em 
um segmentodo curso hídrico ao longo do tempo – como referência a ser 
utilizado aos demais instrumentos de gestão de recursos hídricos e de gestão 
ambiental (Freire, 2010). 
TEMA 5 – TRANSPORTE DE SEDIMENTOS 
Sedimentos são partículas sólidas que, por meio de um processo físico ou 
químico, desprendem-se das rochas e que, ao interagir com agentes dinâmicos 
externos, transportam-se ou depositam-se. 
Entre os agentes dinâmicos externos que tornam possível a 
sedimentação, estão a água, o vento, a gravidade, o gelo e agentes biológicos, 
como a ação antrópica (Carvalho, 1994). Os sedimentos transportados e 
depositados sob efeito do escoamento das águas são denominados “sedimentos 
fluviais”. 
Segundo Carvalho (1994), também devem ser considerados “[…] os 
processos hidroclimáticos, por exemplo, a relação água-sedimento. Esta área 
tem aplicações práticas diversas, a citar: navegação, morfologia fluvial, obras 
hidráulicas, avaliação de assoreamento etc.”. 
A importância do estudo da Sedimentologia torna-se evidente quando são 
abordados os problemas causados pelos sedimentos, bem como ao 
destacarmos sua presença necessária ao equilíbrio ecológico. 
Os sedimentos têm origem na erosão da bacia e na erosão do leito e 
margens dos rios. As partículas erodidas que chegam ao rio podem ser 
transportadas em suspensão no meio líquido ou pelo leito. As partículas em 
suspensão se movimentam com a velocidade da corrente de água. As partículas 
do leito deslocam-se por arraste, ou seja, pela velocidade da corrente; mas 
também sofrem resistência de atrito, o que resulta em uma velocidade menor 
 
 
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que aquelas em suspensão. Dependendo da velocidade da corrente e do efeito 
de turbulência, as partículas podem entrar no meio líquido e ficar em suspensão 
ou voltar ao leito quando as forças atuantes se reduzirem. 
A sedimentação também tem destaque importante para outra área: a 
saúde pública. Como já foi dito anteriormente, os sedimentos configuram-se 
como poluentes ou carreadores e fixadores de outros poluentes; assim, em áreas 
nas quais há depósito de sedimentos em contato com a população humana, 
corre-se o risco de haver contaminação e agravo de doenças. 
NA PRÁTICA 
“Na hidrossedimentologia, a aplicação mais importante é a previsão do 
assoreamento e da vida útil de um reservatório”, (Carvalho, 1994). No entanto, 
sua importância e aplicação não se reduz às obras hidráulicas. Os problemas 
advindos dos sedimentos atingem tanto os empreendimentos quanto a qualidade 
de vida da população e o equilíbrio do meio ambiente. 
Entre os problemas gerados pelos sedimentos na etapa da erosão, tem-
se: risco de desertificação, destruição de nascentes, remoção da camada fértil 
dos solos, desabamento de terras e taludes etc. Enquanto transportam-se pelo 
curso d’água, os sedimentos fluviais afetam a qualidade da água para consumo 
humano e industrial, encarecendo seu tratamento; aumentam a turbidez da 
água, impedindo a entrada de luz e calor na coluna d’água e reduzindo sua 
qualidade estética; diminuem a população de peixes e carregam outros 
poluentes, vírus e bactérias. Já na etapa da deposição, seus inconvenientes são: 
assoreamento de reservatórios, possibilidade de desenvolvimento de vetores 
causadores de doenças transmissíveis etc. 
Além desses problemas, existem outros nas usinas hidrelétricas, uma vez 
que apresentam reservatórios sujeitos a assoreamento e turbinas e máquinas 
propensas à abrasão por partículas suspensas. 
Além da geração de energia elétrica, o entendimento da dinâmica dos 
sedimentos na área de estudo é importante, pois a região apresenta evidências 
de ocorrência de processos erosivos que afetam a qualidade ambiental e 
principalmente a carga de sedimentos no corpo hídrico. 
Assim, a necessidade de entender a dinâmica das partículas sólidas na 
bacia hidrográfica é essencial para auxiliar no manejo mais adequado do solo e 
da água, resultando em melhorias nos aspectos ambientais e econômicos. 
 
 
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FINALIZANDO 
Nesta etapa, aprendemos que os hidrogramas são representações da 
resposta de uma bacia hidrográfica a sucessivos eventos de precipitação, sendo 
que, quando referidos a um único evento de precipitação, são ditos hidrogramas 
unitários. 
Aprendemos que a utilização de hidrogramas unitários sintéticos 
associados a modelos digitais do terreno, uso do solo e dados de precipitação 
expandiu a possibilidade de obtenção de estimativas de vazão em bacias 
hidrográficas desprovidas de monitoramento contínuo. 
Por fim, vimos ainda que a contribuição da Hidrologia está relacionada 
com a prevenção e mitigação dos desastres naturais de maneira significativa, na 
medida em que grande número de desastres naturais está ligado aos padrões 
de quantidade e qualidade das águas, objeto de estudo da Hidrologia. 
 
 
 
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