Aula 01 introduçã a idrologia ciclo

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Hidrologia Aplicada 
Prof. Ednei Pires 
Hidrologia – Prof. Ednei Pires 
 Apresentação 
 Aplicações da hidrologia 
 Importância da água 
 Ciclo hidrológico 
 Propriedade da água 
Ementa 
Hidrologia – Prof. Ednei Pires 
• Precipitações, Tipos, Medidas, Falhas, Homogeneidade, 
Precipitação Média, Frequência, Tipos de Série, 
Distribuição de Probabilidade, Frequência Acumulada, 
Gumbel, Método de Gumbel-Chow, Período de Retorno, 
Risco e Segurança. 
• Bacia Hidrográfica e suas Características, Relevo, 
Declividade do Perfil, Curva Hisométrica, Método 
Racional, Determinação do Tempo de Concentração, 
Fórmulas mais usuais, Escoamento Superficial, 
Hidrograma, Curva de Depleção, Medida de Vazão, Curva 
Chave, Evaporação, Evapotranspiração, Radiação. 
Bibliografia básica 
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1. LINSLEY, R.K.; FRANZINI, J.B. - Engenharia de Recursos 
Hídricos, McGraw-Hilldo Brasil, EDUSP, 1978. 
 
2. RAMOS, F.; OCCHIPINTI, A.G.; VILLA NOVA, R.K.; 
MAGALHÃES, P.C.;CLEARY, R. - Engenharia Hidrológica. 
Coleção ABRH de Recursos Hídricos, Vol. 2, Editora UFRJ, 
1989. 
 
3. SOUZA PINTO, N.L.; HOLTZ, A.C.T.; MARTINS, J.A.; 
GOMIDE, F.L.S. - Hidrologia Básica, Edgard Blucher, 1976. 
Conteúdo programático 
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Encontro 1 – Apresentação da disciplina e introdução a hidrologia 
Encontro 2 – Ciclo hidrológico e propriedades da água 
Encontro 3 – Bacia hidrográfica 
Encontro 4 – Água na atmosfera e precipitação 
Encontro 5 – Interceptação 
Encontro 6 – Infiltração e água no solo 
Encontro 7 – Evaporação e evapotranspiração 
Encontro 8 – Escoamento superficial 
Encontro 9 – Avaliação 1 
Encontro 10 – Água subterrânea 
Encontro 11 – Hidrograma Unitário 
Encontro 12 – Escoamento de base 
Encontro 13 – Tipos de escoamentos 
Encontro 14 – Medição de vazão em rios e canais 
Encontro 15 – Avaliação 2 
Encontro 16 – Estimativas de vazão em locais sem dados 
Encontro 17 – Estatística aplicada a hidrologia 
Encontro 18 – Regularização de vazão 
Encontro 19 – Propagação de cheias em reservatórios e rios 
Aula 20 – Avaliação 3 
Matemática, Geometria, Química, 
Economia, Meio ambiente, Física 
• Fenômenos de Transporte 
• Hidrologia 
• Hidráulica 
Engenharia  conhecimentos multidisciplinar 
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O que é Engenharia? 
Engenharia é aplicação do conhecimento científico, econômico, social 
e prático, com o intuito de inventar, desenhar, construir, manter e 
melhorar estruturas, máquinas, aparelhos, sistemas, materiais e 
processos. 
Definição de Hidrologia 
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Hidrologia: é a ciência que trata da água 
na Terra, sua ocorrência, circulação e 
distribuição, suas propriedades físicas e 
químicas e sua relação com o meio 
ambiente, incluindo sua relação com a 
vida. (United State Federal Council Science and Technology). 
Importância da Hidrologia 
para a Engenharia 
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 Planejamento e Gerenciamento da Bacia Hidrográfica. 
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 Abastecimento de Água: 
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 Drenagem urbana 
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 Aproveitamento Hidrelétrico: a energia hidrelétrica 
constitui 92% de toda energia produzida no país. 
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 Controle de Erosão urbana e em estradas 
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 Controle da Poluição e Qualidade da Água. 
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 Recreação 
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 Preservação do meio ambiente 
• Poços tubulares 
Agua subterrânea 
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• Para os seres vivos: 
– Regula a temperatura 
– Elimina substâncias tóxicas 
– Auxilia na absorção e transporte de nutrientes 
– É parte constituinte majoritária nos órgãos 
– Está presente nas reações químicas e bioquímicas 
• Fotossíntese 
• Divisão celular 
– É o habitat para muitos organismos 
 
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PRODUTO CONSUMO DE ÁGUA 
1 Kg de carne bovina 15.497 litros 
1 Kg de salsicha 11.535 litros 
1 calça jeans 11.000 litros 
1 lençol de algodão 10.600 litros 
1 Kg de carne de porco 6.309 litros 
1 Kg de queijo processado 4.914 litros 
1 Kg de carne de frango 3.918 litros 
1 camiseta de algodão 2.900 litros 
1 Kg de banana 859 litros 
1 copo de cerveja 75 litros 
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Aumento crescente da demanda por água potável 
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Aumento da demanda hídrica 
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 O Brasil abriga 13,7% da água doce do mundo. 73% na Amazônia. 
 O pais de 20% a 60% de água tratada na distribuição 
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Em 2003 
consumiu-se 
3600km³ = 580 
m³/hab/ano 
Nordeste: Clima seco, salinidade e poucos rios 
perenes. 
Heterogeneidade nas condições naturais; 
Apresenta UR baixa e alta insolação 
Semiárido: (precipitação, índice de 
aridez/evapotraspiração e risco de seca. 
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Parque de Irrigação na Jordânia, uma região mais árida que o Nordeste do Brasil. 
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Precisa-se de novas Tecnologias com maior 
eficiência para atender as Demandas 
crescentes; 
Precisa-se de novas Tecnologias com maior 
eficiência para atender as Demandas 
crescentes; 
Precisa-se fazer um uso inteligente e racional 
do recursos naturais, como: Solo, energia, 
vegetação, petróleo, minério e água. 
Isso significa que? 
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Exemplo de tecnologia para 
convivência com a seca 
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Uso eficiente da água 
Como um profissional de Engenharia Civil pode 
atuar para tornar mais eficiente o uso da água? 
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Uso eficiente da água 
Precisa desenvolver habilidades inerentes aos 
aspectos científicos, sociais e ambientais. 
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Uso eficiente da água 
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Uso eficiente da água 
3% mais cara na comparação com uma construção convencional, mas a taxa de 
condomínio de um edifício como Rochaverá é 30% menor 
Complexo Rochaverá - SC 
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Uso eficiente da água 
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Uso eficiente da água 
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Homem nômade 
 • Submetido à condição 
do meio ambiente; 
• Grande dependência do 
meio ambiente para se 
alimentar e se proteger. 
Homem caçador-coletor 
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• Altera a relação de 
dependência com o meio 
ambiente uma vez que produz 
seu alimento, seu refúgio e 
sua proteção. 
• Maior oferta de alimentos – 
aumento da população. 
Homem Agricultor 
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Rio Nilo – Vista aérea Egito, por volta de 6000 A.C 
No período das cheias (junho a setembro), o rio 
transbordava, este fenômeno fertilizava o solo. 
inconveniente: se a cheia era muito alta, causava 
devastação; se fosse fraca, restavam menos terras 
férteis para semear - eram os anos de “vacas magras”. 
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•  Aquedutos de até 312 AC 
 
Localizado em Roma com 40km 
de extensão. (ano 109). Albufeira 
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Lago de Sobradinho, Ba. (1970). 
Foto: Ednei Pires, 09/2010. 
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Anagé – Rio Gavião 
Apertado – Rio Paraguassu, 
Mucujê - BA 
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Bandeira de Melo– Itaitê, Ba. 
Cocorobó – Canudos, Ba. 
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 Água como artifício de beleza na construção 
Há cerca de 5000 casas-barcos em Amsterdã! Agora elas se tornam mais 
modernas e uma solução para o possível elevação do nível da água na 
Holanda --- quase 30% do seu territóriofica abaixo do nível do mar! 
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 Água como artifício de beleza na construção 
Construído por uma das maiores empresas de 
casinos do mundo: o grupo Sands de Las Vegas 
HOTEL MARINA BAY SANDS em Singapura 
 
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SISTEMAS HIDRÁULICOS – PROFESSOR: EDNEI PIRES – (77) 9103-3807 
 Água como artifício de beleza na construção 
Localizada na Alemanha, 
a Wasserstrassenkreuz possui a estrutura 
de um aqueduto – como o da Lapa, no 
Rio de Janeiro -, mas foi projetada para 
ser cruzada por grandes embarcações. 
Uso de água residuária 
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Dispositivo que coleta orvalho 
Bandeja feita de um composto plástico resistente; 
Possibilita o cultivo em áreas com escassez de água; 
Exerce um controle de plantas daninhas; 
Proporcionar benefícios ambientais. 
Criado pela empresa israelense Tal-Ya Water Technologies 
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Água a partir da umidade do ar 
Segundo Dr. Etan Bar, (EWA – Israel), o processo tem três etapas: 
Acumulação da umidade do ar em flocos de sílica. 
Remoção da água 
Condensação, usando aparelhos à base de biodiesel. 
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Fazendas verticais 
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• Demanda: 
– Redução de perdas 
– Equipamentos que economizam 
– Adequação de procedimentos (eficiência) 
– Setorização do consumo (eficiência) 
 • Oferta: 
– Aproveitamento de águas pluviais 
– Reuso de água 
– Águas subterrâneas 
Possíveis soluções 
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Ciclo Hidrológico 
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Ciclo Hidrológico 
 O ciclo hidrológico, ou ciclo da água, é o movimento 
contínuo da água presente nos oceanos, continentes 
(superfície, solo e rocha) e na atmosfera. 
 
 Esse movimento é alimentado pela força da gravidade e 
pela energia do Sol, que provocam a evaporação das 
águas dos oceanos e dos continentes. 
 
 Na atmosfera, forma as nuvens que, quando 
carregadas, provocam precipitações, na forma de 
chuva, granizo, orvalho e neve. 
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No ciclo hidrológico a água pode ser 
encontrada nos três estados físicos 
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Propriedades da água 
Massa específica e densidade 
 Peso específico 
 Pressão de vapor  cavitação 
 Viscosidade e atrito externo 
 Coesão, adesão e tensão superficial 
 Capilaridade 
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Propriedades da água 
 Massa específica e densidade 
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Propriedades da água 
 O peso do fluido (w) é dado em N (kg.m/s²) e a aceleração da 
gravidade (g) em m/s² e o peso específico (y) é dado em N/m³. 
 O peso do fluido (w) é dado em N (kg.m/s²) e a aceleração da 
gravidade (g) em m/s² e o peso específico (y) é dado em N/m³. 
 É a relação entre o peso de um fluido (w) e o volume ocupado. 
 Seu valor pode ser obtido pela aplicação da equação : 
 Principio fundamental da dinâmica (w = m . g), logo: 
 Peso específico 
𝜸 = 
𝑾
𝑽
 
𝜸 = 
𝒎 . 𝒈
𝑽
 
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Propriedades da água 
No estado gasoso as moléculas chocam entre si e contra a parede 
do recipiente, com isso algumas voltam ao estado líquido. 
Quando a velocidade com que as moléculas evaporam se iguala à 
velocidade com que os seus vapores se condensam o líquido e os 
vapores entraram em equilíbrio dinâmico 
A pressão de vapor do líquido foi atingida. 
 Pressão de vapor 
 Cavitação hidráulica 
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Propriedades da água 
 Viscosidade  resistência que o fluido apresenta ao escoamento. 
 Essa resistência é definida como o atrito interno que é resultante 
do movimento de uma camada de fluido em relação à outra 
 Viscosidade e atrito externo 
Óleo Água 
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Propriedades da água 
 Capacidade que uma 
substância tem de 
permanecer unida, 
resistindo à separação 
 Coesão: forças decorrentes da atração entre moléculas 
de mesma natureza. 
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Propriedades da água 
 A água possui uma 
tensão superficial maior 
que dos outros líquidos. 
 Tensão superficial – força resultante da coesão. 
Foto: John Griffiths / Shutterstock.com 
 Pode ser verificado na 
superfície de separação 
entre dois fluidos não 
miscíveis. 
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 Ponte terá 330 m de 
extensão em Ilhas 
Maldivas, sobre o oceano 
índico. 
 
http://www.iengenharia.org.b
r/site/noticias/exibe/id_sessa
o/4/id_noticia/5807/Ilhas-
Maldivas-ter%C3%A1-ponte-
flutuante 
 
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Propriedades da água 
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Propriedades da água 
 Adesão: força de adesão entre as moléculas de água e 
outras moléculas polares 
Por que a água não se 
distribui igualmente sobre 
uma superfície encerada? 
Por que a água não se 
distribui igualmente sobre 
uma superfície encerada? 
Vidro de um box de um 
banheiro, limpo com 
detergente. 
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Propriedades da água 
 Capilaridade é um fenômeno físico resultante das 
interações entre as forças de adesão e coesão da 
molécula de água. 
 Em engenharia Entende-se por capilaridade o 
fenômeno da ascensão da água do solo nas paredes de 
uma edificação através da tensão superficial. A 
intensidade da tensão superficial está diretamente 
relacionada à viscosidade do líquido 
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Propriedades da água 
 Capilaridade em paredes 
Como funciona um Sistema hidrológico de 
abastecimentos ? 
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Divisão do Ciclo Hidrológico 
o Precipitação (S) 
o Infiltração (I) 
o Escoamento superficial (R) 
o Escoamento subterrâneo (G) 
o Transpiração (T) 
o Evaporação e Evapotranspiração (E) 
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Divisão do Ciclo Hidrológico 
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1. Qual o volume em litros de uma sala 8 x 5 x 3? 
2. Se ela fosse uma caixa, em que tempo em horas 
ela encheria, se considerarmos uma vazão 
uniforme de 0,3 m³ por segundo? 
3. Quais as dimensões dessa sala em uma planta na 
escala 1: 50 ? 
Relembre!