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HIDROLOGIA
Introdução a Hidrologia
Profª.: Eng. Agr. Dª. Patricia dos Santos Nascimento
E-mail.: patricianascimentouefs@gmail.com
É o estudo da água em todas as suas formas, sobre e sob a 
superfície da terra, incluindo sua distribuição, circulação, 
comportamento, propriedades físicas e químicas, e suas reações 
com o meio.
Trata da água na terra;
Ocorrência;
Circulação;
Distribuição;
Propriedades físicas e químicas;
Reações com o meio ambiente.
Hidrologia
Período Tendência Mundial Cenário Brasileiro
1945 – 1960 Crescimento industrial e populacional Pequenos empreendimentos e inventários
1960 – 1970 Início da visão ambiental Início da construção de grandes
hidrelétricas, melhoria do atendimento ao
abastecimento
1970 – 1980 Controle ambiental: legislação; controle de
efluentes urbanos e mudança na drenagem e
controle de inundações
Ênfase nas obras hidrelétricas e ampliação
do atendimento ao abastecimento,
deterioração da qualidade da água dos rios
das grandes cidades
1980 – 1990 Interações do ambiente Global: impactos
globais , conservação de florestas, prevenção
de desastres, etc
Redução do investimento interno em
hidrelétricas, grandes impactos das secas no
Nordeste, enchentes na região Sul/Sudeste e
piora das condições das cidades
1990 – 2000 Desenvolvimento sustentável: controle
ambiental de grandes metrópoles, controle
de emissões, controle de fontes difusas
Legislação de recursos hídricos,
investimentos internacionais em metrópoles
brasileiras e programas de conservação;
início do processo de privatização
2000 - Crise da água(?) : Visão Mundial da água,
uso integrado dos recursos hídricos,
conflitos transfronteriços etc.
Desenvolvimento institucional, privatização
dos serviços, diversificação da matriz
energética, Planos de Drenagem e
integrados das cidades.
Breve histórico da Hidrologia
Áreas de atuação da Hidrologia: 
Planejamento e Gerenciamento da Bacia Hidrográfica;
Abastecimento de Água: limitação nas regiões áridas e semiáridas
do país;
Drenagem Urbana;
Aproveitamento Hidrelétrico;
Uso do Solo Rural;
Controle de Erosão;
Controle da Poluição e Qualidade da Água;
Irrigação;
Navegação;
Recreação e Preservação do Meio Ambiente;
 Preservação dos Ecossistemas Aquáticos.
Hidrologia na atualidade
É uma ferramenta indispensável para a gestão das águas, uma vez
que é a ciência que trata do entendimento dos processos naturais
que dão base aos projetos de suprimento de água. Só ela pode
avaliar como e quanto o ciclo hidrológico pode ser modificado
pelas atividades humanas.
Aplicações da Hidrologia
Escolha da fonte para abastecimento d'água
• Subterrânea - locação do poço, capacidade, etc.
• Superficial - locação da barragem, qual a vazão afluente, quanto é
preciso armazenar, qual a vazão regularizada, relação benefício x
custo, dimensionamento do sangradouro, etc.
Drenagem urbana - dimensionamento de bueiros.
Drenagem de rodovias - dimensionamento de pontes, pontilhões,
etc.
Papel da hidrologia na gestão das águas
Entender as características climatológicas e hidrológicas
LOCAIS (fases do ciclo hidrológico) para tentar administrar e
minorar as condições adversas existentes.
ENTENDER o passado para
PREVER o futuro
A HIDROLOGIA E OUTRAS CIÊNCIAS
Meteorologia e Hidrometeorologia - estudo da água atmosférica
Oceanografia - estudo dos oceanos
Hidrografia - estudo das águas superficiais
Potamologia - estudo dos rios
Limnologia - estudo dos lagos e reservatórios
Criologia - estudo do gelo e da neve
Hidrogeologia - estudo da água subterrânea
Importância dos dados hidrológicos para a ciência, projetos e 
relatórios ambientais
Planejamento agropecuário;
Planejamento de obras de engenharia;
Planejamento de operação do setor de energia elétrica;
Previsão e acompanhamento de enchentes;
Interpretação das relações entre os seres vivos e o ambiente.
Dados de Pluviometria
Conhecer períodos de secas;
Estimar a máxima precipitação em uma bacia;
Comprovação de estiagem (seguros e paralisação de obras);
Época adequada de plantios;
Controle de pragas;
Dimensionamento de canais;
Informações para turismo;
Informações para projetos de drenagem urbana.
Dados de Evaporimetria
temperatura – umidade relativa – vento – evaporação – insolação –
radiação solar – pressão
 Estimar o balanço hídrico;
 Calcular a evapotranspiração;
 Estudos de reservatórios;
 Estudar as funções dos vegetais, como na reprodução,
germinação e crescimento;
 Estudar o comportamento e metabolismo dos animais.
Dados de Níveis dos Mananciais
Prevenir inundações em áreas urbanas e rurais;
Realizar zoneamento de áreas inundáveis;
Estudos para navegação.
Dados de Vazão
Estimar o volume de água para o abastecimento de população,
irrigação, etc.
Estimar a vazão mínima e máxima que pode ocorrer sem prejuízo
ecológico.
Dados de Qualidade das Águas
Determinar os índices e grau de poluição dos mananciais;
Indicadores ambientais.
Dados de Sedimentometria
Estimativa de deposição de materiais sólidos;
Cálculo da vida útil de reservatório.
Características hidrológicas e dinâmica fluvial
Proteção das populações ribeirinhas;
Minimização dos riscos de inundações e desastres ecológicos;
Planejamento e gestão urbana;
Elaboração de planos diretores,
Elaboração de projetos de gestão ambiental;
Caracterização de áreas de risco; e
Vulnerabilidade físico-ambiental.
Pluviosidade
Altura;
Intensidade;
Duração e freqüência das precipitações;
Tipo da precipitação.
Convectiva - obras de engenharia em pequenas bacias; risco de
desmoronamentos e deslizamentos.
Frontais e orográficas- projetos de hidrelétricas, controle de cheias
e navegação.
Inundações provocadas pela urbanização
Enchentes em áreas ribeirinhas
Falta de planejamento do uso do solo;
Processo natural no qual o rio ocupa o seu leito maior;
Eventos chuvosos extremos;
Tempo de retorno superior a dois anos;
Bacias grandes, maiores que 1.000 km².
Enchentes devido à urbanização
Inundações provocadas pela urbanização
Impermeabilização do solo por meio de telhados, ruas, calçadas e pátio...
Aumentando o escoamento superficial.
Informações hidrológicas
Agência Nacional de Águas – ANA.
Instituto Nacional de Meteorologia – INMET.
Furnas Centrais Elétricas S.A.
 Departamento de Águas e Energia Elétrica do Estado de São
Paulo – DAEE – SP.
 Companhia Energética de Minas Gerais – CEMIG.
 Centrais Elétricas Brasileiras S.A. – ELETROBRAS.
Transferência ou a regionalização de informação
Exemplos de falta de conhecimento de hidrologia na 
sociedade moderna
Construções nas planícies aluviais de rios;
Projetos de irrigação sem disponibilidade hídrica suficiente;
Reservatórios superdimensionados;
Problemas de drenagem urbana;
Construção de reservatórios pouco profundos em regiões com
altas taxas de evaporação;
Problemas de salinização do solo em regiões áridas e semiáridas.
Desenvolvimento da civilização
Crescimento rápido da população mundial;
Índices de mortalidade;
Expectativa de vida;
Necessidade de área para agricultura;
Crise da Água
Importância da Água 
Águas subterrâneas no Brasil
São mais protegidas da poluição;
O custo de sua captação e distribuição é muito mais barato. A captação
pode ser próxima da área consumidora, o que torna mais barato o processo de
distribuição;
Em geral não precisam de nenhum tratamento, o que, além de ser uma
grande vantagem econômica, é melhor para a saúde humana;
Permitem um planejamento modular na oferta de água à população, isto é,
mais poços podem ser perfurados à medida que aumente a necessidade,dispensando grandes investimentos de capital de uma única vez.
Vantagens das águas subterrâneas em relação às águas 
superficiais:
Grandes cidades brasileiras já são abastecidas, total ou parcialmente,
por água subterrânea;
No Estado de São Paulo estima-se que 75% das cidades são
abastecidas por poços;
Nos Estados do Paraná e Rio Grande do Sul, 90% das cidades são
abastecidas por águas subterrâneas;
Nas duas últimas décadas houve um grande crescimento do uso
deste recurso no Brasil, mas estamos longe dos níveis de uso e
gerenciamento alcançados pelos países da Europa e os Estados
Unidos.
Considerações:
Distribuição de água no Brasil
Quantidade de água disponível
Nos últimos 15 anos a oferta de água limpa disponível/habitante diminuiu ≈ 
40%.
O uso da água na agricultura deverá aumentar nos próximos anos.
Em 20 anos deverá ocorrer uma crise relacionada a disponibilidade de água.
2,4% no resto do país9,6% na região amazônica
O Brasil possui 12 % da água
doce disponível no mundo
Atende 95% da populaçãoAtende 5% da população
Estima-se que 50% da população brasileira não tenha acesso a água tratada.
Quantidade de água disponível
Estados Unidos: 600 L por habitantedia Sertão:
10 L por habitante
dia
Água no corpo humano
A água representa 70% da massa do corpo humano.
Sintomas de desidratação:
Perda de 1% a 5% de água
Sede, pulso acelerado, fraqueza
Perda de 6% a 10% de água
Dor de cabeça, fala confusa, visão turva
Perda de 11% a 12% de água
Delírio, língua inchada, morte
Uma pessoa pode suportar até 50 dias sem comer, 
mas apenas 4 dias sem beber água.
Usos da água
Uso consuntivo
• Abastecimento urbano;
• Abastecimento industrial;
• Irrigação;
• Dessedentação animal.
Uso não consuntivo
• Geração de energia elétrica
• Navegação;
• Recreação.
Usos da água
Consuntivos
Uso industrial
540 litros
Lançamento e tratamento de esgotos
Não consuntivos
Usos da água
Pesca
Navegação
Navegação
maior capacidade de carga;
mais barata para determinadas cargas ($ por Kg relativamente baixo): 
minério, grãos, madeira.
Estima-se em 200 litros por habitante
por dia o consumo de água no Brasil.
Até chegar às residências, boa parte
da água é perdida em vazamentos
dos sistemas de distribuição.
A água dos vazamentos infiltra e
fica armazenada no solo ou no
subsolo. Eventualmente retorna
aos rios.
Aproximadamente 80% da água
que chega a uma residência retorna
como esgoto cloacal.
Cidades como Barcelona estão
importando água para
abastecimento usando navios.
Usos da água
Demanda da população
•Hotéis:
- de 3 estrelas ou mais - 900 L/quarto/dia
- de categoria inferior a 3 estrelas 500 L/quarto/dia
• Pequenos e médios consumidores industriais
- 150 L/empregado/dia
• Grandes consumidores industriais:
- 550 L/empregado/dia
• Escolas: 50 L/aluno/dia
• Hospitais: 150 L/leito/dia
CATEGORIAS DE USO DA ÁGUA
Características determinantes do consumo de água per capita
para abastecimento humano
� Características sócio-econômicas
Hábitos;
Distribuição de renda;
Ordenamento urbano;
Atividades econômicas;
Atividades urbanas;
Consciência sobre racionalização da água).
Características determinantes do consumo de água per capita para 
abastecimento humano
Características naturais
Temperatura;
Umidade relativa do ar;
Intensidade e freqüência da precipitação;
Evapotranspiração.
Características determinantes do consumo de água per capita para 
abastecimento humano
� Características tecnológicas
Dispositivo de descarga adotado nas habitações;
Pressão do sistema de distribuição;
Sistemas de administração, medição do consumo, e cobrança do serviço;
Estado da rede de distribuição e das instalações, capacidade do sistema,;
Tipos de tecnologia nos processos industriais;
Grau de reutilização da água.
Qualidade dos recursos hídricos
 Cerca de 10 milhões de pessoas morrem anualmente no mundo de
doenças transmitidas por meio de águas poluídas: tifo, malária, cólera,
infecções diarréicas e esquistossomose;
Segundo a ONU, a cada 25 minutos morre no Brasil, uma criança vítima
de diarréia, doença proveniente do consumo de água de baixa qualidade;
De todo o esgoto produzido no país, apenas 38% passa por algum tipo de
tratamento.
Geração de energia
A água é utilizada para a geração de energia elétrica em usinas
hidrelétricas que aproveitam a energia potencial existente quando a
água passa por um desnível do terreno.
A potência de uma usina hidrelétrica é proporcional ao produto da
descarga (ou vazão) pela queda. A queda é definida pela diferença de
altitude do nível da água a montante (acima) e a jusante (abaixo) da
turbina.
A descarga em um rio depende das características da bacia
hidrográfica, como o clima, a geologia, os solos, a vegetação.
Aplicações dos estudos hidrológicos em centrais hidrelétricas
Escolha das turbinas adequadas e determinação da potência
instalada;
Análise da variação temporal da disponibilidade de energia;
Estimativa de vazões máximas em eventos extremos para
dimensionamento das estruturas extravasoras;
Otimização da operação de sistemas interligados de geração
elétrica que incluem hidrelétricas e termoelétricas;
Análise das relações entre o uso da água para geração de energia e
outros usos, como irrigação, abastecimento urbano, navegação,
preservação do meio ambiente e recreação.
- Usina Binacional de Itaipu (parceria com o Paraguai) – localizada no rio
Paraná tem capacidade 7.000 MW (parte brasileira);
- Usina de Tucuruí – localizada no rio Tocantins tem capacidade de 8.360 MW;
- Usina de Ilha Solteira - localizada no rio Paraná tem capacidade de 3.450 MW;
- Usina de Xingó - localizada no rio São Francisco tem capacidade de 3.160 MW;
- Usina de Paulo Afonso – localizada no rio São Francisco tem capacidade de
3.980 MW;
- Usina de Jirau – localizada no rio Madeira tem capacidade de 3.750 MW.
A energia hidráulica no Brasil
Principais usinas hidrelétricas brasileiras: