Buscar

Aulas de Hidrologia

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 3, do total de 140 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 6, do total de 140 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 9, do total de 140 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Prévia do material em texto

HIDROLOGIA – CCE 0218 
Curso de Arquitetura e Urbanismo 
Prof. Lauro Pessoa – Geógrafo / Mestre em Geografia 
Aula 01 – Introdução à Hidrologia 
Etimologia (do grego): 
Água 
Hydrus Logos 
Estudo 
Definição: ciência que trata dos fenômenos relativos à 
água, em todos os seus estados, bem como da sua 
distribuição e ocorrência na atmosfera, nos oceanos e 
nos continentes, além da relação desses fenômenos 
com a vida e com todas as atividades do Homem. 
Hidrologia = estudo da água 
• Abastecimento humano e industrial (disponibilidade quantitativa, 
infraestruturas de tratamento e distribuição); 
• Saneamento básico e controle da poluição (sistema de esgotos – 
disposição e tratamento de resíduos domésticos e industriais); 
• Drenagem urbana e controle de inundações (uso / cobertura de solo, 
ocupação em áreas de risco e sistemas de drenagem); 
• Controle da erosão e do desmoronamento de encostas; 
Fim 
HIDROLOGIA – CCE 0218 
Curso de Arquitetura e Urbanismo 
Prof. Lauro Pessoa – Geógrafo / Mestre em Geografia 
Aula 02 – Precipitação, Escoamento 
Superficial e Bacias Hidrográficas 
Modelo teórico que representa o 
movimento cíclico da água entre os 
diferentes reservatórios hídricos do 
planeta, a saber: os oceanos, os 
continentes e a atmosfera. 
Umidade atmosférica: 
água presente no ar sob a forma 
de vapor 
A quantidade de vapor d’água existente no ar pode ser 
expressa sob as seguintes formas: 
 
• Umidade absoluta: quantidade de vapor existente em um 
dado volume de ar (valores expressos em g/m3). 
 
• Umidade relativa: quantidade de vapor existente no ar em 
relação à capacidade máxima possível, para uma determinada 
temperatura (valores expressos em %). 
Instrumentos utilizados para a medição da umidade 
relativa: 
Higrômetro Termo-higrômetro Psicrômetro 
Precipitação: transferência da umidade 
atmosférica para a superfície do planeta 
• Orvalho: formação de gotículas de água pelo contato do ar úmido com 
superfícies frias. 
Tipos de precipitação: 
• Geada: Formação de gelo pelo contato do ar úmido com superfícies 
muito frias (abaixo de 0° C). 
• Nevoeiro: formação de nuvens próximas à superfície, devido ao 
resfriamento do ar úmido junto ao solo. 
• Neve: formação de gelo no interior de nuvens com temperaturas 
inferiores a 0° C. 
• Granizo: formação de blocos de gelo no interior de nuvens muito 
elevadas e com temperaturas muito inferiores a 0° C. 
• Chuva: formação de gotas de água em nuvens relativamente frias 
(temperaturas acima de 0° C). 
Processos de formação de chuvas 
• Ascensão do ar em células de convecção 
• Ascensão do ar devida a barreiras orográficas 
Instrumentos utilizados para a medição da 
precipitação pluvial: 
Pluviômetros Pluviógrafo 
1 mm 
de chuva 
1 L por m2 
10.000 L ou 10 m3 por ha 
1.000.000 L ou 1.000 m3 por Km2 
A relação entre altura da precipitação, área de captação e volume 
precipitado resume-se no conteúdo da tabela apresentada a seguir: 
Portanto, se em uma área de 37 ha ocorre uma precipitação de 68 mm, 
o volume total precipitado nesta área será dado por: 
 
Se, 1 mm por ha é igual 10 m3, então: 
 
68 mm por ha = 68 x 10 = 680 m3 
 
680 m3 por ha x 37 ha = 25.160 m3. 
Fase do ciclo hidrológico correspondente ao deslocamento das águas 
sobre a superfície do planeta, por efeito da gravidade. No que concerne 
às formas das superfícies onde ocorra o escoamento superficial, este 
pode ser classificado conforme os seguintes tipos: 
Escoamento superficial 
Escoamento concentrado, 
canalizado, ou de águas 
sujeitas. É responsável pela 
promoção da erosão linear 
ou em sulcos. 
Escoamento difuso, não- 
-canalizado, laminar ou de 
águas livres. É responsável 
pela promoção da erosão 
laminar ou areolar. 
Corresponde ao volume de água escoado em um curso d’água durante 
uma determinada unidade de tempo. Seu valor é obtido mediante o 
produto da velocidade média da água (obtida com molinetes) pela área 
da seção transversal no local de medição. A vazão é normalmente 
expressa em l/s ou m3/s. 
Vazão 
Velocidade média: 
 
1,3 m/s 
 
Área: 3 m x 8 m = 
 
24 m2 
 
Vazão: 1,3 m/s x 24 m2 
 
31,2 m3 / s. 
Molinete 
Vazões normais e vazões de inundação 
• Vazões normais: associadas ao escoamento fluvial no interior do leito 
de vazante, do leito menor ou do leito maior. 
 - Leito de vazante: associado a baixas vazões; 
 - Leito menor: associado a vazões normais (médias) dos rios; 
 - Leito maior: associado a vazões elevadas (cheias ou enchentes 
 anuais dos rios); 
• Vazões de inundação: vazões de magnitudes extremamente elevadas, 
cuja ocorrência é irregular no tempo, variando do período de décadas a 
centenas de anos. Tais vazões excedem a capacidade de escoamento 
dos leitos maiores, acarretando a inundação dos terraços fluviais. 
Dado um ponto qualquer sobre a superfície, toda a área, cuja 
conformação topográfica promova a condução do escoamento 
superficial em direção ao referido ponto, corresponderá à sua bacia 
hidrográfica. A linha que atue na definição dos fluxos que escoarão para 
diferentes bacias hidrográficas é designada como divisor de drenagem, 
divisor de águas ou, ainda, linha de cumeada. 
Bacia hidrográfica 
Definição dos divisores de drenagem 
e dos cursos d’água a partir de cartas topográficas 
• Setores do terreno que 
apresentem conformação 
côncava promovem a 
convergência dos fluxos 
d’água, enquanto aqueles 
de conformação convexa 
promovem a divergência 
desses fluxos. 
 
 
 
Consequentemente... 
70 m 
60 m 
50 m 
Definição dos divisores de drenagem 
e dos cursos d’água a partir de cartas topográficas 
70 m 
60 m 
50 m 
C
O
N
V
ER
G
ÊN
C
IA
 N
O
S 
SE
TO
R
ES
 C
Ô
N
C
A
V
O
S 
D
IV
ER
G
ÊN
C
IA
 N
O
S 
SE
TO
R
ES
 C
O
N
V
EX
O
S 
Definição dos divisores de drenagem 
e dos cursos d’água a partir de cartas topográficas 
• Os cursos d’água são 
gerados no interior 
dos setores côncavos, 
enquanto os divisores 
de drenagem são 
observados sobre os 
setores convexos. 
70 m 
60 m 
50 m 
Curso d’água 
Divisor de 
drenagem 
Definição dos divisores de drenagem 
e dos cursos d’água a partir de cartas topográficas 
• Os cursos d’água e os 
divisores de drenagem 
sempre interceptam as 
curvas de nível de modo 
perpendicular. 
 
 
A ilustração exemplifica um 
erro na definição dos cursos 
d’água e divisores de 
drenagem. 
70 m 
60 m 
50 m 
Curso d’água 
Divisor de 
drenagem 
Definição dos divisores de drenagem 
e dos cursos d’água a partir de cartas topográficas 
• Os cursos d’água e os 
divisores de drenagem 
jamais se interceptam. 
 
 
 
 
A ilustração exemplifica um 
erro na definição dos cursos 
d’água e divisores de 
drenagem. 
70 m 
60 m 
50 m 
Curso d’água 
Divisor de 
drenagem 
Exercício: considerando os dois pontos destacados na 
seguinte carta topográfica, definir suas respectivas 
bacias hidrográficas e cursos d’água relacionados. 
Resolução: os divisores de drenagem das bacias estão 
destacados com a cor vermelha, enquanto os cursos 
d’água com a cor azul. 
HIDROLOGIA – CCE 0218 
Curso de Arquitetura e Urbanismo 
Prof. Lauro Pessoa – Geógrafo / Mestre em Geografia 
Aula 03 – Escoamento Superficial e 
Bacias Hidrográficas 
1 mm 
de chuva 
1 L por m2 
10.000 L ou 10 m3 por ha 
1.000.000 L ou 1.000 m3 por Km2 
A relação entre altura da precipitação, área de captação e volume 
precipitado resume-se no conteúdo da tabela apresentada a seguir:Portanto, se em uma área de 37 ha ocorre uma precipitação de 68 mm, 
o volume total precipitado nesta área será dado por: 
 
Se, 1 mm por ha é igual 10 m3, então: 
 
68 mm por ha = 68 x 10 = 680 m3 
 
680 m3 por ha x 37 ha = 25.160 m3. 
Relação precipitação - área - volume 
Fase do ciclo hidrológico correspondente ao deslocamento das águas 
sobre a superfície do planeta, por efeito da gravidade. No que concerne 
às formas das superfícies onde ocorra o escoamento superficial, este 
pode ser classificado conforme os seguintes tipos: 
Escoamento superficial 
Escoamento concentrado, 
canalizado, ou de águas 
sujeitas. É responsável pela 
promoção da erosão linear 
ou em sulcos. 
Escoamento difuso, não- 
-canalizado, laminar ou de 
águas livres. É responsável 
pela promoção da erosão 
laminar ou areolar. 
Corresponde ao volume de água escoado em um curso d’água durante 
uma determinada unidade de tempo. Seu valor é obtido mediante o 
produto da velocidade média da água (obtida com molinetes) pela área 
da seção transversal no local de medição. A vazão é normalmente 
expressa em l/s ou m3/s. 
Vazão 
Velocidade média: 
 
1,3 m/s 
 
Área: 3 m x 8 m = 
 
24 m2 
 
Vazão: 1,3 m/s x 24 m2 
 
31,2 m3 / s. 
Molinete 
Vazões normais e vazões de inundação 
• Vazões normais: associadas ao escoamento fluvial no interior do leito 
de vazante, do leito menor ou do leito maior. 
 - Leito de vazante: associado a baixas vazões; 
 - Leito menor: associado a vazões normais (médias) dos rios; 
 - Leito maior: associado a vazões elevadas (cheias ou enchentes 
 anuais dos rios); 
• Vazões de inundação: vazões de magnitudes extremamente elevadas, 
cuja ocorrência é irregular no tempo, variando do período de décadas a 
centenas de anos. Tais vazões excedem a capacidade de escoamento 
dos leitos maiores, acarretando a inundação dos terraços fluviais. 
Dado um ponto qualquer sobre a superfície, toda a área, cuja 
conformação topográfica promova a condução do escoamento 
superficial em direção ao referido ponto, corresponderá à sua bacia 
hidrográfica. A linha que atue na definição dos fluxos que escoarão para 
diferentes bacias hidrográficas é designada como divisor de drenagem, 
divisor de águas ou, ainda, linha de cumeada. 
Bacia hidrográfica 
Definição dos divisores de drenagem 
e dos cursos d’água a partir de cartas topográficas 
• Setores do terreno que 
apresentem conformação 
côncava promovem a 
convergência dos fluxos 
d’água, enquanto aqueles 
de conformação convexa 
promovem a divergência 
desses fluxos. 
 
 
 
Consequentemente... 
70 m 
60 m 
50 m 
Definição dos divisores de drenagem 
e dos cursos d’água a partir de cartas topográficas 
70 m 
60 m 
50 m 
C
O
N
V
ER
G
ÊN
C
IA
 N
O
S 
SE
TO
R
ES
 C
Ô
N
C
A
V
O
S 
D
IV
ER
G
ÊN
C
IA
 N
O
S 
SE
TO
R
ES
 C
O
N
V
EX
O
S 
Definição dos divisores de drenagem 
e dos cursos d’água a partir de cartas topográficas 
• Os cursos d’água são 
gerados no interior 
dos setores côncavos, 
enquanto os divisores 
de drenagem são 
observados sobre os 
setores convexos. 
70 m 
60 m 
50 m 
Curso d’água 
Divisor de 
drenagem 
Definição dos divisores de drenagem 
e dos cursos d’água a partir de cartas topográficas 
• Os cursos d’água e os 
divisores de drenagem 
sempre interceptam as 
curvas de nível de modo 
perpendicular. 
 
 
A ilustração exemplifica um 
erro na definição dos cursos 
d’água e divisores de 
drenagem. 
70 m 
60 m 
50 m 
Curso d’água 
Divisor de 
drenagem 
Definição dos divisores de drenagem 
e dos cursos d’água a partir de cartas topográficas 
• Os cursos d’água e os 
divisores de drenagem 
jamais se interceptam. 
 
 
 
 
A ilustração exemplifica um 
erro na definição dos cursos 
d’água e divisores de 
drenagem. 
70 m 
60 m 
50 m 
Curso d’água 
Divisor de 
drenagem 
Exercício: considerando os dois pontos destacados na 
seguinte carta topográfica, definir suas respectivas 
bacias hidrográficas e cursos d’água relacionados. 
Resolução: os divisores de drenagem das bacias estão 
destacados com a cor vermelha, enquanto os cursos 
d’água com a cor azul. 
HIDROLOGIA – CCE 0218 
Curso de Arquitetura e Urbanismo 
Prof. Lauro Pessoa – Geógrafo / Mestre em Geografia 
Aula 03 – Comportamento 
Hidrológico das Bacias Hidrográficas 
A B 
Considerando exclusivamente o aspecto forma, e 
assumindo todos os demais aspectos como 
semelhantes, qual das duas bacias apresenta o maior 
risco para a ocorrência de inundações? 
A bacia A, pois, nas bacias que possuem um formato 
aproximadamente circular, os locais de confluência dos canais 
situam-se mais próximos uns dos outros, consequentemente, 
a totalidade do volume de água drenado pela bacia chega ao 
exultório* aproximadamente no mesmo momento. 
A B 
* Exultórios 
• Método para a determinação do grau de circularidade da 
bacia: cálculo do coeficiente de compacidade (Kc). 
Corresponde à relação entre o perímetro da bacia (P) e a 
circunferência de um círculo de igual área (A). 
 
 
Este coeficiente é um número adimensional que varia na 
dependência exclusiva do formato da bacia. Quanto maior a 
irregularidade da bacia (ou seja, quanto mais o seu formato 
seja diferente do circular), maior será seu coeficiente de 
compacidade e, consequentemente, menor o risco para a 
ocorrência de inundações. De modo contrário, bacias com 
formatos regulares (ou seja, aproximadamente circulares), 
apresentarão coeficientes de compacidade reduzidos 
(tendentes ao valor 1), e, portanto, riscos elevados de 
inundação. 
Exercício: calcular os coeficientes de compacidade das bacias 
utilizadas no exemplo anterior. 
A B 
Perímetro (P): 94,298 km 
Perímetro (P): 120,949 km 
Área de ambas 
as bacias 
630,542 km2 
A B 
Maior risco 
de inundação 
Menor risco 
de inundação 
Considerando exclusivamente o aspecto densidade de 
drenagem, e assumindo todos os demais aspectos como 
semelhantes, qual das duas bacias apresenta o maior risco 
para a ocorrência de inundações? 
A B 
A B 
A bacia A, pois sua maior densidade de drenagem indica a 
predominância do processo de escoamento superficial, em 
detrimento do processo de infiltração. 
• Método para a determinação da densidade de drenagem 
(λ). Corresponde à relação entre o comprimento total (Ʌ) dos 
cursos d’água de uma bacia e área (A) da mesma. 
 
 
 
A densidade de drenagem varia diretamente com a extensão 
dos cursos d’água da bacia. Quanto maior esta densidade (ou 
seja, quanto maior a extensão resultante do somatório dos 
comprimentos dos canais), maior a proporção de águas que 
escoam superficialmente, em detrimento das águas que 
infiltram e, consequentemente, maior o risco para a 
ocorrência de inundações. De modo contrário, quanto menor 
esta densidade, menor a proporção de águas que escoam 
superficialmente, em relação àquelas que infiltram, e, 
portanto, menor o risco para a ocorrência de inundações. 
Exercício: calcular as densidades de drenagem das bacias 
utilizadas no exemplo anterior. 
A B 
Comprimento dos canais (Ʌ): 
141,726 km 
Área (A) de 
ambas as bacias 
630,542 km2 
Comprimento dos canais (Ʌ): 
66,877 km 
A B 
Maior risco 
de inundação 
Menor risco 
de inundação 
Considerando exclusivamente o aspecto declividade do leito 
fluvial, e assumindo todos os demais aspectos como 
semelhantes, qual dos dois leitos apresenta o maior risco para 
a geração de inundações em suas respectivas bacias? 
A B 
O leito A, pois superfíciesde maior inclinação não favorecem 
o processo de infiltração, e ainda contribuem para imprimir 
maior velocidade ao escoamento superficial, o que acelera a 
acumulação de água nos baixos-cursos das bacias. 
A B 
• Método para a determinação da declividade média dos 
leitos (d). Corresponde à relação entre a distância vertical 
(DV) e a distância horizontal (DH), compreendidas entre o 
ponto mais elevado e o mais rebaixado do leito. 
 
 
 
 
Para que o resultado seja apresentado em porcentagem, 
deve-se multiplicá-lo por 100. 
Exercício: calcular as declividades médias dos leitos 
apresentados no exemplo anterior. 
A B 
Distância horizontal (DH) 
do leito A: 70 km 
Distância vertical (DV) 
para ambos os 
leitos: 91 m 
Distância horizontal (DH) 
do leito B: 140 km 
A B 
Maior risco 
de inundação 
Menor risco 
de inundação 
Distância horizontal (DH) 
do leito A: 70 km 
Distância horizontal (DH) 
do leito B: 140 km 
Distância vertical (DV) 
para ambos os 
leitos: 91 m 
Um hidrograma corresponde a um gráfico que representa a variação da 
vazão em relação ao tempo, através do traçado de hidrógrafas (curvas 
de vazão). Quando um hidrograma encontra-se associado a um 
hietograma (gráfico que representa a variação temporal da 
precipitação) pode-se analisar os tempos de resposta do escoamento 
fluvial aos eventos pluviométricos. 
Análise do hidrograma 
Tempo 
V
az
ão
 /
 p
re
ci
p
it
aç
ão
 
Precipitação 
Vazão na bacia A 
Vazão na bacia B 
No caso da figura abaixo, a bacia “A” apresenta uma ocupação do solo 
tipicamente urbana, resultando numa resposta mais rápida do 
escoamento superficial, em vazões mais intensas e em maiores riscos à 
ocorrência de inundações, devido à impermeabilização da superfície. De 
maneira oposta, a bacia “B”, por constituir-se numa área natural, ainda 
não-significativamente sujeita às intervenções humanas, apresenta um 
retardamento na resposta das vazões, valores mais moderados deste 
parâmetro e, consequentemente, menores riscos de inundação. 
Tempo 
V
az
ão
 /
 p
re
ci
p
it
aç
ão
 
Precipitação 
Vazão na bacia A (urbana) 
Vazão na bacia B (natural) 
A variabilidade na configuração das hidrógrafas não ocorre apenas entre 
bacias distintas, na medida em que mesmo um evento pluviométrico 
simples (composto por apenas um pico de intensidade máxima) pode 
redundar em hidrógrafas compostas (que apresentam dois ou mais 
picos de vazão) em uma única bacia. 
Tempo 
V
az
ão
 /
 p
re
ci
p
it
aç
ão
 
Precipitação 
Vazão 
A causa desse fenômeno está relacionada à diferença dos tempos de 
resposta entre o escoamento superficial (ou escoamento direto) e o 
escoamento de base (fluxo associado à água que infiltra no solo e 
posteriormente é exfiltrada para os rios, contribuindo, assim, com o 
escoamento fluvial). Na figura abaixo, o primeiro pico de vazão é 
decorrente da contribuição por parte do escoamento direto (que 
apresenta uma resposta mais imediata), enquanto o segundo está 
associado ao escoamento de base (cuja resposta é retardatária). 
Tempo 
V
az
ão
 /
 p
re
ci
p
it
aç
ão
 
Precipitação 
Vazão 
A B 
A B 
A B 
A análise dos parâmetros 
fluviais e morfológicos deve 
ser acompanhada do estudo 
dos hidrogramas. 
Tempo 
V
az
ão
 
Tempo 
V
az
ão
 
Bacias / leitos 
tipo A 
Bacias / leitos 
tipo B 
Kc = 1,051 Kc = 1,349 
Ʌ = 0,225 km/km2 Ʌ = 0,106 km/km2 
d = 0,13 % d = 0,065 % 
Maior 
densidade no 
alto-curso 
Maior 
densidade no 
baixo-curso 
Qual o formato dos hidrogramas? 
Tempo 
V
az
ão
 
Tempo 
V
az
ão
 
Outras características que afetam o formato dos hidrogramas: variação 
na distribuição espacial da densidade de drenagem na bacia. 
Outras características que afetam o formato dos hidrogramas: variação 
na distribuição espacial da densidade de drenagem na bacia. 
Maior 
densidade no 
alto-curso 
Maior 
densidade no 
baixo-curso 
Qual o formato dos hidrogramas? 
Tempo 
V
az
ão
 
Tempo 
V
az
ão
 
Outras características que afetam o formato dos hidrogramas: variação 
na distribuição espacial da precipitação na bacia. 
Precipitação 
no baixo-curso 
Precipitação 
no alto-curso 
Qual o formato dos hidrogramas? 
Tempo 
V
az
ão
 
Tempo 
V
az
ão
 
Precipitação 
no baixo-curso 
Precipitação 
no alto-curso 
Qual o formato dos hidrogramas? 
Tempo 
V
az
ão
 
Tempo 
V
az
ão
 
Outras características que afetam o formato dos hidrogramas: variação 
na distribuição espacial da precipitação na bacia. 
Fim 
HIDROLOGIA – CCE 0218 
Curso de Arquitetura e Urbanismo 
Prof. Lauro Pessoa – Geógrafo / Mestre em Geografia 
Aula 05 – Interceptação, 
evapotranspiração e infiltração 
- Efeito de barreira ao impacto direto das chuvas sobre o solo, causado 
pela presença da cobertura vegetal e da manta de detritos vegetais 
dispostos no solo (serrapilheira). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- A interceptação promove a redução da energia cinética das gotas, oferecendo 
maior proteção do solo; 
- A serrapilheira apresenta um grande potencial de armazenamento de água 
(até 3 vezes o seu peso), favorecendo a infiltração e a regularização das vazões. 
Interceptação 
Interceptação urbana 
Impedimento da infiltração da água no solo, em função do 
armazenamento nas estruturas urbanas e, principalmente, da 
impermeabilização da superfície. 
 
Consequências: 
- Rebaixamento do lençol freático; 
- Aumento do escoamento superficial; 
- Ocorrência de inundações; 
- Geração de poluição hídrica. 
Evapotranspiração 
- Evaporação: passagem da água presente sobre a superfície 
do planeta (oceanos, rios, solos, etc.) para o estado gasoso. 
 
- Transpiração: processo fisiológico vegetal no qual a 
atividade biológica das plantas libera vapor d’água para a 
atmosfera. 
 
- Evapotranspiração: conjunto resultante da combinação dos 
dois processos anteriores. 
O papel da evapotranspiração 
no balanço hidrológico 
A diferença entre o total precipitado e a evapotranspiração em uma 
área resultará na quantidade de água disponível para o escoamento 
superficial e para a infiltração, portanto, resultará na quantidade de 
água disponível para o consumo humano. 
Evapotranspiração potencial: quantidade 
total de água que seria evapotranspirada 
caso houvesse disponibilidade hídrica 
constante para alimentar o processo de 
forma ininterrupta. 
 
No semiárido brasileiro, enquanto a 
precipitação média gira em torno dos 800 
mm anuais, evapotranspiração potencial 
assume valores próximos a 2000 mm 
anuais, em algumas regiões. 
Fatores intervenientes na 
evapotranspiração 
- Estação do ano; 
- Hora do dia; 
- Nebulosidade; 
- Umidade atmosférica; 
- Vento; 
- Disponibilidade de 
água no solo; 
- Profundidade da água 
e das raízes. 
OBS.: o processo de evapotranspiração consome grandes 
quantidades de calor do ambiente. 
Infiltração 
Transferência da água presente na superfície para o interior 
do solo. 
 
Formas de contribuição da cobertura vegetal para a infiltração: 
- Diminuição da compactação gerada pelo impacto direto das chuvas; 
- Retenção de água principalmente pela serrapilheira, e progressiva 
liberação para o solo; 
- Favorecimento à geração de porosidade no solo (decomposição de 
raízes e atividade de animais escavadores, como formigas e minhocas). 
Fatores intervenientes na 
infiltração 
- Topografia do local 
Fatores intervenientes na 
infiltração 
- Profundidade dos solos 
Fatores intervenientes na 
infiltração- Porosidade: razão entre o 
volume dos poros e o volume 
total de uma amostra de solos 
(grandeza expressa em 
porcentagem); 
 
- Permeabilidade: propriedade 
de um meio de permitir o 
deslocamento de um fluído em 
seu interior (diretamente 
proporcional ao grau de 
comunicabilidade entre os 
poros). 
Fatores intervenientes na 
infiltração 
- Percolação: diz respeito ao 
movimento da água no interior 
do solo; 
 
- Drenagem: propriedade 
associada à capacidade dos 
percolação dos solos. Solos bem 
drenados atingem o estado de 
saturação somente durante 
chuvas intensas, enquanto 
aqueles mal drenados o fazem 
mesmo em eventos 
pluviométricos de baixa 
intensidade. 
Fatores intervenientes na 
infiltração 
- Composição (tamanho dos grãos – granulometria) 
Material 
Tamanho das 
partículas (mm) 
Permeabilidade 
Cascalho 7 a 20 Muito alta 
Areia grossa 1 a 2 Alta 
Areia fina 0,3 Alta a média 
Silte e argila 0,04 a 0,006 Baixa a muito baixa 
Fatores intervenientes na 
infiltração 
- Quantidade de umidade antecedente; 
Fatores intervenientes na 
infiltração 
- Quantidade de matéria orgânica presente no solo 
Fatores intervenientes na 
infiltração 
- Quantidade de material argiloso presente no solo 
Capacidade de infiltração 
Taxa de infiltração da água no solo, dependente do inter- 
-relacionamento entre os mecanismos de entrada, estocagem 
e transmissão de água. 
Tempo 
Escoamento 
superficial 
Infiltração 
V
o
lu
m
e
 
Precipitação 
Capacidade de infiltração 
Exemplo: 
Precipitação: 
20 mm / h 
Capacidade de infiltração: 20 mm / h 
Precipitação: 
30 mm / h 
Capacidade de infiltração: 20 mm / h 
Escoamento: 
10 mm / h 
O processo de infiltração 
O processo de infiltração ocorre em função da atuação de três 
fenômenos: gravidade, capilaridade e osmose. 
 
Capilaridade: preenchimento de orifícios que apresentam pequenas 
dimensões (capilares), devido à força de atração molecular entre a água 
e a superfície dos orifícios. Sua intensidade é inversamente proporcional 
ao tamanho dos orifícios. 
 
 
 
 
 
 
 
Osmose (no solo): absorção de água por parte dos sais presentes no 
solo. 
Sentido de 
atuação da 
capilaridade 
Sentido de 
atuação da 
gravidade 
Zonas de acumulação de água no solo 
Água 
gravitacional 
Água 
capilar 
Aquífero 
Qualquer formação geológica que permita o armazenamento 
e a circulação de água em volumes passíveis de exploração 
pela sociedade. Por apresentarem estas características, as 
formações sedimentares (originadas pela deposição de 
sedimentos em ambiente aquático) normalmente 
constituem-se em excelentes aquíferos, os quais são 
classificados como aquíferos de porosidade. 
Planícies 
fluviais 
Planícies 
costeiras 
Bacias 
sedimentares 
Aquífero 
Já as formações cristalinas, originadas pelo resfriamento do 
magma, ou pela transformação das formações sedimentares, 
dão origem aos aquíferos de fraturas, normalmente 
caracterizados pela baixa capacidade de armazenamento e 
circulação. 
Impactos causados às águas subterrâneas 
Poluição: causada pelo contato do lençol subterrâneo com águas 
provenientes do escoamento urbano e rural, esgotos, lixões, fossas, 
dentre outras fontes poluidoras. 
Impactos causados às águas subterrâneas 
Zonas de conflito entre poços: desabastecimento de poços menos 
profundos, em decorrência do excesso de extração em poços mais 
profundos. 
Impactos causados às águas subterrâneas 
Salinização de aquíferos costeiros: penetração da água salgada do 
mar em aquíferos de água doce, em função do excesso de exploração 
dessas reservas. 
A água subterrânea e a estabilidade 
dos solos 
- Rebaixamento do solo: 
extração excessiva de água 
subterrânea, promovendo a 
perda da fração da força de 
sustentação que é exercida 
pela água. 
A água subterrânea e a estabilidade 
dos solos 
- Solifluxão: escorregamento das encostas, em decorrência da 
perda do atrito entre as partículas do solo, quando este 
atinge o estado de saturação. 
A água subterrânea e a estabilidade 
dos solos 
- Boçorocas (voçorocas): resultam da intensificação da 
erosão, quando o processo de incisão linear atinge o solo 
abaixo do nível freático, naturalmente menos estável devido à 
sua saturação. 
Fim 
HIDROLOGIA – CCE 0218 
Curso de Arquitetura e Urbanismo 
Prof. Lauro Pessoa – Geógrafo / Mestre em Geografia 
Aula 06 – Drenagem urbana 
• Ignorância dos gestores públicos acerca das formas de prevenção e 
controle das inundações; 
• Desinteresse dos gestores municipais pela adoção de medidas de 
controle, diante das “vantagens” obtidas com a declaração do estado de 
calamidade pública (gastos realizados sem concorrência pública); 
• Segregação socioespacial, com a ocupação das áreas nobres pela 
população economicamente privilegiada, e das áreas de risco pela 
população de baixa renda; 
• Falta de educação da população (em termo gerais, e em termos de 
educação ambiental); 
• Dissipação da memória histórica em relação à recorrência das 
inundações; 
• Desgaste político associado à adoção de medidas de controle não- 
-estruturais (caráter impopular), em detrimento das medidas estruturais 
(caráter populista). 
 
Fundamentos sociais do problema das inundações 
Conjunto de medidas estruturais e não-estruturais que visam 
à atenuação dos riscos e prejuízos decorrentes das 
inundações urbanas. 
 
As medidas estruturais correspondem à implantação da 
infraestrutura de drenagem, enquanto as não-estruturais 
relacionam-se às ações de caráter social e administrativo. 
Drenagem urbana 
Medidas não-estruturais 
Conjunto de diretrizes que definem a gestão do espaço e das 
diversas infraestruturas urbanas, no que diz respeito à relação 
desses elementos com o sistema de drenagem de uma 
cidade. 
 
O objetivo básico de um PDDU corresponde ao planejamento 
da coleta e distribuição da água no espaço e no tempo, 
visando minimizar ou evitar os prejuízos sociais, econômicos e 
ambientais acarretados pelas inundações. 
Plano diretor de drenagem urbana (PDDU) 
• ser parte integrante ou estar estreitamente relacionado 
ao Plano Diretor Municipal, na medida em que: 
 - apresenta interfaces com as demais políticas de 
 ordenamento do espaço; 
 - o sistema de drenagem vincula-se às demais 
 infraestruturas urbanas (abastecimento de água, 
 esgotamento sanitário, sistema viário, etc.); 
• considerar a realidade de toda a bacia hidrográfica; 
• possibilitar a participação da sociedade nos processos 
decisórios, e promover conscientização sobre a 
importância da implementação do plano; 
• prever o controle e a fiscalização permanentes. 
Princípios fundamentais de um PDDU: 
O planejamento da ordenação do espaço e da infraestrutura 
do sistema de drenagem requer a previsão das rotas de 
expansão urbana. 
Identificação das tendências de expansão urbana 
O mapeamento prévio das várzeas de inundação e das demais 
áreas de risco deve orientar a definição dos espaços de 
ocupação restrita. 
Zoneamento prévio das várzeas de inundação 
Integração das várzeas de inundação ao tecido urbano 
como áreas de lazer. 
As áreas de risco, previamente identificadas, devem ser 
adquiridas pelo poder público, antes que venham a ser 
loteadas, ocupadas e tenham seus valores imobiliários 
incrementados. 
Aquisição pública das áreas de risco 
Os proprietários responsáveis pela impermeabilização do solo devem 
ressarcir o poder público e a sociedade pelo fato de contribuírem para o 
aumento do escoamento superficial urbano. 
Imposto sobre a área impermeabilizada 
Sistema composto por mecanismos de coleta de dados hidrológicos,um 
centro de análise das informações e um plano de ações emergenciais da 
Defesa Civil. 
Sistema de previsão e alerta de inundações 
Medidas estruturais 
Conjunto das infraestruturas que objetivam favorecer a infiltração das 
águas pluviais, bem como coletar, transportar e realizar o lançamento 
final dos volumes excedentes. 
Sistema ou rede de drenagem 
Corresponde aos dispositivos de controle do escoamento que ocorre no 
interior dos lotes ou dos empreendimentos individualizados. 
 
• Planos de infiltração: 
Controle de drenagem na fonte 
• Valas de infiltração: 
• Bacias de percolação: 
• Bacias de armazenamento: 
• Pavimentos permeáveis: 
- Coeficiente de escoamento superficial para diferentes 
tipos de pavimentos*: 
* Com base em 
simulação de chuva 
com intensidade igual 
a 110 mm / h. 
Pavimento Coeficiente 
Concreto 0,95 
Solo compactado 0,66 
Paralelepípedo 0,60 
Bloco vazado 0,03 
Concreto permeável 0,03 
- Reservatórios de detenção de uso combinado (utilização 
múltipla do espaço): 
Estacionamento com nível 
rebaixado e pavimento 
permeável. 
Corresponde à infraestrutura de pequeno porte, normalmente 
associada às vias públicas e quadras, sendo responsável pela captação 
direta do escoamento superficial oriundo dessas áreas. 
 
• Dispositivos convencionais: 
 
Microdrenagem 
Sarjetas 
Bocas de lobo 
Galerias primárias 
• Dispositivos de controle de jusante 
- Controle no sistema viário: 
Valas de detenção 
- Controle no sistema viário: 
Trincheiras de 
infiltração 
- Controle no sistema viário: 
Vias com pavimentos 
permeáveis 
Via impermeável e a 
necessidade de 
drenagem lateral 
Via permeável e a 
não-necessidade de 
drenagem lateral 
- Pequenos reservatórios de detenção: 
- Reservatórios de detenção de uso combinado (utilização 
múltipla do espaço): 
Quadras esportivas 
- Reservatórios de detenção de uso combinado (utilização 
múltipla do espaço): 
Poços de infiltração 
Corresponde aos elementos responsáveis pela coleta das águas pluviais 
provenientes do sistema de microdrenagem. Tais elementos são 
constituídos tanto pelos escoadouros naturais (cursos d’água e fundos 
de vales em geral), quanto pelas infraestruturas de drenagem de grande 
porte. 
 
• Galerias de drenagem secundárias: 
Macrodrenagem 
• Escoadouros “naturais” ou não-canalizados (rios e riachos 
urbanos): 
• Dragagem do fundo do leito: 
• Diques de contensão: 
Diques 
• Escoadouros canalizados (canalização dos rios e riachos): 
Retificação dos canais 
e revestimento das 
margens 
- Leitos naturais X canalização: 
• Reservatórios de detenção de grande porte (“piscinões”): 
Fim

Outros materiais