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Hidrologia: Introdução
Universidade Metodista de Piracicaba
FEAU – Engenharia Civil
05/09/2016 UNIMEP – FEAU – Eng. Civil 1
Hidrologia: Introdução
• 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).
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Hidrologia Científica
• Hidrometeorologia: trata da água na atmosfera
• Geomorfologia: trata da análise quantitativa das
características do relevo de bacias hidrográficas e sua
associação com o escoamento.
• Escoamento Superficial: trata do escoamento sobre a
superfície da bacia.
• Interceptação Vegetal: avalia a interceptação pela
cobertura vegetal da bacia hidrográfica.
• Infiltração e Escoamento em Meio Não‐Saturado:
observação e previsão da infiltração e escoamento da
água no solo.
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Hidrologia Científica
• Escoamento em Rios, Canais e Reservatórios:
observação da vazão dos canais e cursos de água, e
do nível dos reservatórios.
• Evaporação e Evapotranspiração: perda de água pelas
superfícies livres de rios, lagos e reservatórios, e da
evapotranspiração das culturas.
• Produção e Transporte de Sedimentos: quantificação
da erosão do solo e transporte de material sólido em
cursos hídricos.
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Hidrologia Científica
• Qualidade da Água e Meio Ambiente: trata da
quantificação de parâmetros físicos, químicos e
biológicos da água e sua interação com os seus usos
na avaliação do meio ambiente aquático.
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Hidrologia Aplicada
• Planejamento e Gerenciamento da Bacia
Hidrográfica: planejamento e controle do uso dos
recursos naturais.
• Abastecimento de Água: limitação nas regiões áridas
e semi‐áridas do país.
• Drenagem Urbana: cerca de 75% da população vive
em área urbana.
• Enchentes, produção de sedimentos e problemas de
qualidade da água.
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Hidrologia Aplicada
• Aproveitamento Hidrelétrico: a energia hidrelétrica
constitui 92% de toda energia produzida no país.
Depende da disponibilidade de água, da sua
regularização por obras hidráulicas e o impacto das
mesmas sobre o meio ambiente.
• Uso do Solo Rural: produção de sedimentos e
nutrientes, resultando em perda do solo fértil e
assoreamento dos rios.
• Controle de Erosão: medidas de combate à erosão do
solo.
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Hidrologia Aplicada
• Controle da Poluição e Qualidade da Água:
tratamento dos despejos domésticos e industriais e
de cargas de pesticidas de uso agrícola.
• Irrigação: a produção agrícola em algumas áreas
depende essencialmente da disponibilidade de água.
• Navegação.
• Recreação e Preservação do Meio Ambiente.
• Preservação dos Ecossistemas Aquáticos.
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Hidrologia: A Água
• A água é um recurso natural indispensável para a
sobrevivência do homem e demais seres vivos no
Planeta.
• É importante para as formações hídricas
atmosféricas, influenciando o clima das regiões.
• No caso do homem, é responsável por
aproximadamente ¾ de sua constituição.
• Infelizmente, encontra‐se cada vez mais limitado e
está sendo exaurido pelas ações impactantes nas
bacias hidrográficas (ações do homem), degradando
a sua qualidade e prejudicando os ecossistemas.
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Hidrologia: A Água
• A carência de água pode ser para muitos países um
dos fatores limitantes para o desenvolvimento.
• Alguns países como Israel, Territórios Palestinos,
Jordânia, Líbia, Malta e Tunísia a escassez de água já
atingiu níveis muito perigosos: existem apenas 500
m3.habitante‐1.ano‐1.
• A quantidade estimada como sendo a mínima é de
1000 m3.habitante‐1.ano‐1.
• Nos próximos 25 anos, cerca de 3 bilhões de pessoas
poderão viver em regiões com extrema falta de água,
inclusive para o próprio consumo.
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Hidrologia: Distribuição da Água
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Reservatórios Volume, km3 Percentual, %
Oceanos 1.320.305.000 97,24
Geleiras e calotas polares 29.155.000 2,14
Águas subterrâneas 8.330.000 0,61
Lagos 124.950 0,009
Mares 104.125 0,008
Umidade do solo 66.640 0,005
Atmosfera 12.911 0,001
Rios 1.250 0,0001
Hidrologia: Distribuição da Água
• Mesmo o Brasil, que conta com cerca de 12% da água
doce disponível no mundo, não escapa da crise
hídrica que está sendo prevista.
• Vale ressaltar que mais de 80% de todo o volume de
águas superficiais disponíveis no país se encontram
na região amazônica.
• Os 20% restantes estão distribuídos por todo o país,
de maneira pouco uniforme, e se destinam a
abastecer aproximadamente 95% da população
brasileira.
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Hidrologia: Distribuição da Água
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Hidrologia: Consumo
• A irrigação retira aproximadamente 69% da água de
boa qualidade do planeta. A irrigação consiste em um
tipo de uso denominado consuntivo, onde a
quantidade de retorna para a fonte não é igual a
quantidade consumida.
• As atividades industriais, que podem contaminar a
água com resíduos, consomem cerca de 23% da água
retirada.
• O homem, através do uso direto, é responsável pelo
consumo de 8% da água disponível no planeta.
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Hidrologia: Consumo
• Certamente os valores apresentados anteriormente
podem variar dependendo da disponibilidade da
água, do grau de desenvolvimento da região e até
mesmo de aspectos culturais.
• Em algumas partes dos Estados Unidos, por exemplo,
o uso doméstico da água pode atingir 600 L por
habitante, por dia.
• Em alguns países africanos, ao contrário, o uso de
água per capita não é superior a 10 L ao dia,
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Hidrologia: Características Térmicas
Entre outros aspectos, a água tem um elevado calor de evaporação.
Enquanto são necessários 0,239 J (1 caloria) para se elevar a temperatura de 1 g de
água de 1 °C, esta mesma massa de água exige cerca de 540 vezes mais energia para
se evaporar.
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Substância (hidretos) CH4 NH3 H2O HF H2S
Ponto de fusão, °C  ‐182 ‐78 0 ‐83  ‐86
Ponto de ebulição, °C  ‐164 ‐33 100 19 ‐61
A água tem sua densidade máxima a 4 °C. Durante o outono, quando as 
temperaturas das águas de inúmeros lagos cai para valores próximos a 4 °C, as 
águas superficiais se tornam mais densas que as águas mais profundas e assim se
deslocam para o fundo, misturando as espécies dissolvidas (nutrientes), num 
movimento vertical.
Hidrologia: Características Térmicas
• O elevado calor específico da água faz com que
apenas 2,5 m de coluna d’água do oceano seja
equivalente à toda capacidade calorífica da atmosfera
que está sobre o oceano. Em outras palavras, o
oceano retém cerca de 1100 vezes mais calor que a
atmosfera.
• A presença de sais na água do mar (+/‐ 35 g kg‐1)
diminui seu ponto de congelamento para ‐1,9 °C e,
por isto, a água do mar nunca atinge temperaturas
inferiores a este valor.
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Hidrologia: Características Térmicas
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Hidrologia: Características Térmicas
• A cor clara indica circulação mais quente superficial.
• A cor escura indica circulação fria mais profunda.
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Hidrologia: Características Térmicas
• Para ter uma ideia da quantidade de energia liberada
em um evento de chuva, assuma o seguinte cenário:
• precipitação de 20 mm (chuva moderada no Brasil)
sobre umaárea de 1 hectare (10.000 m2).
• Multiplicando a área pela altura da lâmina de água de
chuva, tem‐se um volume de 200.000 L de água.
• Se no processo de condensação, cada grama de água
libera 540 cal, haverá a liberação de cerca de 1,08 x
108 kcal nessa área.
• Esta quantidade de calor é equivalente à energia
liberada na explosão de 3.500 kg de dinamite.
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Hidrologia: Características Nutricionais
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Hidrologia: Características Nutricionais
• Distribuição sazonal:
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Hidrologia: Características Nutricionais
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