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Hidrologia Aplicada Precipitação 2 ¨ Ela varia geográfica, temporal e sazonalmente. ¨ O conhecimento da distribuição e das variações da precipitação tanto no tempo como geograficamente, é importante para o planejamento de recursos hídricos e para estudos hidrológicos. ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. § Precipitação: toda água proveniente da atmosfera que atinge o meio terrestre. § Formas: chuvas; granizo; neve; orvalho; neblina; geada; etc. Para as condições climáticas do Brasil, a chuva é a mais significativa em termos de volume. Precipitação ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 3 4 Massa de ar úmido se eleva, a temperatura diminui, mais vapor se condensa, gotas crescem e se precipitam. • tamanho das gotas • nuvem: 0,02 mm • chuva: 0,5 a 2 mm Precipitação ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 5 Tipos de Precipitação ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 6 Fatores intervenientes o Condições atmosféricas: üTemperatura; üPressão; üUmidade; üVento. o Condições da superfície: üRelevo; üVegetação. ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 7 Do ponto de vista do hidrólogo a chuva tem três mecanismos fundamentais de formação: • chuvas orográficas; • chuvas frontais ou ciclônicas; • chuvas convectivas térmicas. Formação da Precipitação ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 8 As chuvas são classificadas de acordo com as condições em que ocorre a ascensão da massa de ar. Orográficas Ocorre quando o ar é forçado a romper barreiras naturais, esfriam e precipitam-se. - A chuva orográfica é uma das causas da grande pluviosidade na Serra do Mar, em São Paulo; - Em geral, as chuvas orográficas são localizadas e intermitentes; - Possuem intensidade bastante elevada. ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 9 Frontais ou Ciclônicas A massa de ar frio (mais densa) empurra a massa de ar quente, obrigando-a a subir à o ar quente arrefece e as nuvens começam a se formar; - É de fácil previsão (acompanhamento do avanço da massa de ar frio através da imagem de satélite); - É de longa duração, intensidade baixa ou moderada, podendo causar abaixamento da temperatura; - Interessam em projetos de obras hidrelétricas, controle de cheias regionais e navegação. ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 10 - Provocadas por “frentes”, que são definidas como a fronteira entre duas massas de ar de diferentes temperatura e densidade; - No Brasil predominam as frentes frias provindas do sul; Convecção Térmica – Chuva convectiva – São provocadas pela ascensão do ar devido às diferenças de temperatura na camada vizinha da atmosfera. São chuvas de curta duração, grande intensidade e ocorre em pequenas extensões ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 11 - São também chamadas de “chuvas de verão” na região Sudeste do Brasil; - Abrangem pequenas áreas e ocorrem em dias quentes, geralmente no fim da tarde ou começo da noite; - Na engenharia, interessam às obras em pequenas bacias, como dimensionamento de bueiros, galerias de águas pluviais, etc. 12 Cariri paraibano - 2008 Medição da Precipitação • Precipitações são medidas em unidades de comprimento (mm; cm; m; polegadas) • Duração: período de tempo contado desde o início até o fim da precipitação, expresso geralmente em horas ou minutos. • Intensidade da precipitação: é a relação entre a altura pluviométrica e a duração da chuva, expressa em mm/h ou mm/min. ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 13 Em volume, um milímetro de chuva precipitada sobre uma área de 1 m2 corresponde a 1 litro. Em outras palavras, 1mm = 1L / 1m2. Portanto, se um pluviômetro coletar 52 mm, isso corresponderá a 52 litros por 1m2. Medição da precipitação ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 14 Medição da Precipitação • Pluviômetros: permitem medir a altura diária da chuva • Pluviógrafos: fazem medição contínua, permtindo determinar a intensidade e duração das chuvas ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 15 A medida da chuva é feita pontualmente em estações meteorológicas, tanto automáticas como convencionais. Pluviômetros - O pluviômetro consiste em um cilindro receptor de água com medidas padronizadas, com um receptor adaptado ao topo. - A base do receptor é formada por um funil com uma tela obturando sua abertura menor. - No fim do período considerado, a água coletada no corpo do pluviômetro é despejada, através de uma torneira, para uma proveta graduada, na qual se faz leitura. ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 16 Medição da Precipitação ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 17 Essa leitura representa, em mm, a chuva ocorrida nas últimas 24 horas. A leitura dos pluviômetros é feita normalmente uma vez por dia às 7 horas da manhã. Pluviômetro Pluviômetro ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 18 Pluviômetro ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 19 Pluviômetros: Medindo a chuva ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 20 Pluviômetros: Medindo a chuva ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 21 Instalando Pluviômetros: Medindo a chuva ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 22 qOs postos pluviométricos são identificados pelo prefixo e nome e seus dados são analisados e arquivados individualmente; qOs dados lidos nos pluviômetros são lançados diariamente pelo observador na folhinha própria, que é remetida no fim de cada mês para a entidade encarregada; Medindo a chuva ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 23 Exemplo de caderneta de campo ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 24 São aparelhos que registram a quantidade precipitada em um gráfico disposto em um cilindro movido por equipamentos de relojoaria; - Os registros dos pluviógrafos são indispensáveis para o estudo de chuvas de curta duração, que é necessário, por exemplo, para os projetos de galerias pluviais. - Existem vários tipos de pluviógrafos, porém somente dois têm sido mais utilizados: pluviógrafo de flutuador e caçambas basculante. ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 25 Pluviógrafo Pluviógrafo O cilindro gira uma volta completa em 24 horas, o que permite a mudança diária do papel com os registros de precipitações ocorridos, bem como o arquivamento contínuo para possíveis consultas futuras dos dados registrados. ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 26 Pluviógrafo Os pluviógrafos são dotados de um sistema de registro diário, no qual um diagrama (pluviograma) é instalado. ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 27 ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 28 - Consiste em uma caçamba dividida em dois compartimentos, arranjados de tal maneira que, quando um deles se enche, a caçamba bascula, esvaziando-o e deixando outro em posição de enchimento. - A caçamba é conectada eletricamente a um registrador, sendo que uma basculada equivale a 0,25 mm de chuva. Pluviógrafo de caçambas basculantes Pluviógrafo ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 29 Pluviógrafo de caçamba Pluviógrafo ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 30 Estação Pluviográfica com Telemetria ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 31 32 ¨ Altura ou lâmina de chuva – medida normalmente em milímetros ¨ 1 mm de chuva = 1 litro de água distribuído em 1 m2 ¨ Intensidade da chuva é a razão entre a altura precipitada e o tempo de duração da chuva. ¨ Grandezas: ¤ Duração ¤ Intensidade ¤ Freqüência • Na Paraíba 40 mm de chuva é pouco se ocorrer ao longo de um mês, mas é muito se ocorrer em 1 hora. Grandezas características da precipitação ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 33 • Altura Pluviométrica (h): é dada pela alturaque a água atingiria se ela se mantivesse no local da precipitação sem evaporar, escoar ou infiltrar (mm). • Duração (t): intervalo de tempo decorrido entre o instante em que se inicia a precipitação e seu término (min, hs) • Intensidade (i): é a relação entre a altura pluviométrica (h) e a duração (t) da precipitação (mm/h ou mm/min). • Frequência (f): Definida como o tempo médio em anos para que um evento seja igualado ou superado, e com o significado de que, para a mesma duração t, a intensidade i correspondente será provavelmente igualada ou superada apenas uma vez em T anos. Medidas Pluviométricas ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação. 34 35 35 ARANTES, V.R. – Aula 5 – Precipitação.
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