aula_1-_ciclo_hidrológico_e_bacia_1_SEM_2013

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Professor: Fábio R. Coelho
UNIVERSIDADE PAULISTA - UNIP
Engenharia Civil 
HIDROLOGIA APLICADAHIDROLOGIA APLICADA
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Definição:
É a ciência que estuda a ocorrência, 
distribuição e circulação da água no 
sistema TERRA-ATMOSFERA 
quantificando os recursos hídricos da 
bacia hidrográfica no tempo e no espaço
A quantificação da disponibilidade hídrica serve de base 
para o projeto e planejamento de recursos hídricos
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Histórico
� Antes de Cristo já havia entendimento sobre o ciclo hidrológico
� A partir da década de 30 iniciou-se a hidrologia quantitativa
� A partir de 1973 começaram a surgir os modelos hidrológicos
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Ocorrência:
A água ocorre nos vários estados da 
matéria: líquido (água), sólido (gelo, 
geada), gás (vapor d'água)
- Estado líquido: Predominante (oceanos, 
lagos e rios)
- Estado sólido: Calotas polares (gelo)
- Gás: Presente na atmosfera (um dos 
gases que compõe a atmosfera) 
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� Ocupação das bacias 
hidrográficas
� Aumento da utilização da 
água:
� Consumo humano
� Industrial 
� Agrícola
� Etc.
� Evoluiu de uma ciência 
predominantemente descritiva e 
qualitativa
� Hoje existem métodos 
quantitativos com metodologias
� matemáticas 
� estatísticas
Evolução
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� Cobre 70% da superfície do Planeta;
0,3% �A água disponível para consumo humano 
Ciclo do uso e estatísticas sobre o desperdício humano;
• 70% do Corpo Humano é composto 
por água;
• Muito importante em vários 
processos produtivos da Agricultura 
e da Indústria 
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• Visão Antiga:
• Bem Infinito
• Capaz de eliminar 
todos os seus 
poluentes
• Era um bem Privado
Visão Moderna:
• Bem Renovável;
• Porém Finito;
• Um bem de Domínio 
Público;
• Possui uma Capacidade 
de autodepuração. 
Alguns analistas advertem para a possibilidade de conflitos 
armados pela disputa de água, mas, na verdade, esses 
conflitos já ocorrem. Entre Israel e Palestina. 
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Usos Múltiplos da Água 
Em função de suas qualidades e quantidades, a água propicia vários tipos de uso, isto é, 
múltiplos usos. O uso dos recursos hídricos por cada setor pode ser classificado como 
consuntivo e não consuntivo. 
a) Uso Consuntivo. É quando, durante o uso, é retirada uma determinada quantidade de 
água dos manaciais e depois de utilizada, uma quantidade menor e/ou com qualidade 
inferior é devolvida, ou seja, parte da água retirada é consumida durante seu uso. 
Exemplos: abastecimento, irrigação, etc.
b) Uso Não Consuntivo. É aquele uso em que é retirada uma parte de água dos 
mananciais e depois de utilizada, é devolvida a esses mananciais a mesma quantidade 
e com a mesma qualidade, ou ainda nos usos em que a água serve apenas como 
veículo para uma certa atividade, ou seja, a água não é consumida durante seu uso. 
Exemplos: pesca, navegação, etc. 
CICLOCICLO HIDROLHIDROLÓÓGICOGICO
GeneralidadesGeneralidades:
ÉÉ a movimentaa movimentaçção da ão da áágua entre e nos sistemas terrestre gua entre e nos sistemas terrestre 
(estado l(estado lííquido) e atmosfquido) e atmosféérico (circularico (circulaçção do vapor com os ão do vapor com os 
ventos);ventos);
O ciclo hidrolO ciclo hidrolóógico, se considerado de maneira global, gico, se considerado de maneira global, pode pode 
ser visto como um sistema hidrolser visto como um sistema hidrolóógico fechadogico fechado, uma vez que uma vez que 
a quantidade total da a quantidade total da áágua existente no planeta gua existente no planeta éé constante. constante. 
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QuemQuem governa a movimentagoverna a movimentaçção da ão da áágua:gua:
�� Energia Solar: Energia Solar: atravatravéés da radias da radiaçção (provoca evaporaão (provoca evaporaçção da ão da áágua da gua da 
terra para a atmosfera);terra para a atmosfera);
�� VentosVentos: (gerados pela rotagerados pela rotaçção e translaão e translaçção da terra) provocam a ão da terra) provocam a 
circulacirculaçção do vapor na atmosfera;ão do vapor na atmosfera;
�� Gravidade:Gravidade:
�� Causa a queda das gotas de chuva da atmosfera para o soloCausa a queda das gotas de chuva da atmosfera para o solo
�� Causa a movimentaCausa a movimentaçção da ão da áágua no estado lgua no estado lííquido atravquido atravéés dos s dos 
rios atrios atéé os oceanosos oceanos
�� Causa a movimentaCausa a movimentaçção da ão da áágua infiltrada atravgua infiltrada atravéés da superfs da superfíície cie 
do solo para o subdo solo para o sub--solosolo
CICLOCICLO HIDROLHIDROLÓÓGICOGICO
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CICLOCICLO HIDROLHIDROLÓÓGICOGICO
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PRECIPITAPRECIPITAÇÇÃOÃO
ÉÉ toda toda áágua proveniente do meio atmosfgua proveniente do meio atmosféérico que atinge a rico que atinge a 
superfsuperfíície terrestre.cie terrestre. Neblina, chuva, granizo, orvalho, geada e Neblina, chuva, granizo, orvalho, geada e 
neve são formas diferentes de precipitaneve são formas diferentes de precipitaçções.ões.
Principais CaracterPrincipais Caracteríísticas:sticas:
•• Quantidade e volume total Quantidade e volume total –– mm ou mm ou mm³³
•• DuraDuraçção ão –– minutos ou hora;minutos ou hora;
•• Intensidade Intensidade –– quantidade/tempo quantidade/tempo –– mm/h (mm/h (pluviometropluviometro) ) 
CICLOCICLO HIDROLHIDROLÓÓGICO: PROCESSOSGICO: PROCESSOS
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INTERCEPTAINTERCEPTAÇÇÃOÃO
ÉÉ a parte da precipitaa parte da precipitaçção retida acima da superfão retida acima da superfíície do solo. cie do solo. 
((BlakeBlake, 1975) devido principalmente , 1975) devido principalmente áá presenpresençça de vegetaa de vegetaçção.ão.
Depende:Depende:
•• Intensidade da Chuva;Intensidade da Chuva;
•• ÁÁrea Vegetada ou Urbanizada.rea Vegetada ou Urbanizada.
CICLOCICLO HIDROLHIDROLÓÓGICO: PROCESSOSGICO: PROCESSOS
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EVAPORAEVAPORAÇÇÃOÃO
ÉÉ o processo pelo qual as molo processo pelo qual as molééculas de culas de áágua na superfgua na superfíície cie 
llííquida ou na umidade do solo, adquirem energia suficiente quida ou na umidade do solo, adquirem energia suficiente 
(atrav(atravéés da radias da radiaçção solar e outros fatores climão solar e outros fatores climááticos) e ticos) e 
passam do estado lpassam do estado lííquido para o de vapor.quido para o de vapor.
Depende:Depende:
•• Temperatura;Temperatura;
•• Pressão AtmosfPressão Atmosféérica;rica;
•• Umidade Relativa;Umidade Relativa;
•• Vento;Vento;
•• RadiaRadiaçção Solar.ão Solar.
CICLOCICLO HIDROLHIDROLÓÓGICO: PROCESSOSGICO: PROCESSOS
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EVAPOTRANSPIRAEVAPOTRANSPIRAÇÇÃO E ÃO E TRANSPIRATRANSPIRAÇÇÃOÃO
ÉÉ o resultado da extrao resultado da extraçção de ão de áágua contida no solo pelas ragua contida no solo pelas raíízes zes 
das plantas e liberadas plantas e liberaçção para a atmosfera pelos poros.ão para a atmosfera pelos poros.
Depende:Depende:
•• Da EspDa Espéécie de Planta;cie de Planta;
CICLOCICLO HIDROLHIDROLÓÓGICO: PROCESSOSGICO: PROCESSOS
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INFILTRAINFILTRAÇÇÃOÃO
ÉÉ o processo pelo qual a o processo pelo qual a áágua penetra nas camadas superficiais do solo gua penetra nas camadas superficiais do solo 
e se move para baixo, em diree se move para baixo, em direçção ao lenão ao lenççol ol dd’’áágua.gua.
CICLOCICLO HIDROLHIDROLÓÓGICO: PROCESSOSGICO: PROCESSOS
Depende:Depende:
•• Da Da áágua dispongua disponíível para vel para 
infiltrar;infiltrar;
•• Da constituiDa constituiçção e ão e 
declividade do solo;declividade do solo;
•• Da cobertura vegetal;Da cobertura vegetal;
•• Das quantidades de Das quantidades de 
áágua e ar, inicialmente gua e ar, inicialmente 
presentes no interior do presentes no interior do 
solo (teor de umidade).solo (teor de umidade).
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ESCOAMENTOESCOAMENTO
DefineDefine--se como o movimento das se como o movimento das ááguas na superfguas na superfíície do solo, na cie do solo, na 
interface entre a superfinterfaceentre a superfíície e o interior do solo e no lencie e o interior do solo e no lenççol ol 
subterrâneo;subterrâneo;
Depende:Depende:
•• ÁÁrea e forma da bacia;rea e forma da bacia;
•• ConformaConformaçção topogrão topográáfica da bacia fica da bacia 
(declividade, depressões (declividade, depressões 
acumuladoras e represamentos acumuladoras e represamentos 
naturais);naturais);
•• Tipo de Solo;Tipo de Solo;
•• Cobertura Vegetal;Cobertura Vegetal;
•• ÁÁreas Impermereas Impermeááveis(pavimentos veis(pavimentos 
urbanos).urbanos).
CICLOCICLO HIDROLHIDROLÓÓGICO: PROCESSOSGICO: PROCESSOS
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Unidade de estudoUnidade de estudo
Bacia HidrogrBacia Hidrográáfica:fica:
ÉÉ uma uma áárea de captarea de captaçção natural da ão natural da áágua da precipitagua da precipitaçção que ão que 
faz convergir os escoamentos para um faz convergir os escoamentos para um úúnico ponto de sanico ponto de saíída, da, 
seu seu exultexultóóriorio
CICLOCICLO HIDROLHIDROLÓÓGICO NA FASE TERRESTREGICO NA FASE TERRESTRE
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Bacia hidrográfica é uma área definida 
topograficamente, drenada por um curso d'água ou 
um sistema conectado de cursos d'água, dispondo 
de uma simples saída para que toda vazão efluente 
seja descarregada
BaciaBacia HidrogrHidrográáficafica
São 3 os divisores de uma bacia hidrográfica: 
– Geológico (delimita as formações geológicas na bacia)
– Freático (delimita os limites do lençol d'água na bacia)
– Topográfico (delimita a bacia em plano)
Na prática limita-se a bacia a partir de curvas de nível, tomando 
pontos de cotas mais elevadas para comporem a linha da 
divisão topográfica. 
DivisoresDivisores dada BaciaBacia
Corte transversal de uma bacia (Fonte: VILLELA, 1975) 
Os passos a serem seguidos na determinação de uma 
bacia são:
� A localização da seção de saída no sistema de drenagem ou cursos 
d'água;
� Delimitação de seu contorno, ou seja, a linha de separação que divide 
as precipitações que caem na bacia delimitada e nas bacias vizinhas 
DelimitaDelimitaççãoão dada Bacia Bacia 
Bacia hidrográfica (esquema)
Bacia hidrográfica