PRECIPITAÇÃO 01 SANDRO

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Precipitação
Centro Universitário do Distrito Federal – UDF
Curso de Engenharia Civil
Disciplina de Hidrologia
Prof. Sandro Pedrotti Acosta
OBJETIVO 
• ABORDAR OS PRINCIPAIS CONCEITOS DE HIDROLOGIA
• Bacias Hidrográficas
• Ciclo Hidrológico
• Precipitações
• Métodos de Medição de Precipitação
• MAPAS DE PRECIPITAÇÃO
• IMPORTÂNCIA DOS MAPAS DE PRECIPITAÇÃO
• NBR 10844 
• Sistemas de Drenagem
• CONSIDERAÇÕES FINAIS SOBRE O ASSUNTO
Bacias Hidrográficas
Bacia hidrográfica é uma unidade fisiográfica, limitada por 
divisores topográficos, tal que recolhe a precipitação, age 
como um reservatório de água e sedimentos, é drenada 
por um curso d’água ou um sistema conectado de 
cursos d’água, e toda vazão efluente é descarregada em 
uma seção fluvial única, denominada seção exutória ou 
exutório.
Ciclo Hidrológicos
Em síntese, o ciclo hidrológico é 
um ciclo fechado que envolve 5 
processos: 
• a evapotranspiração; 
• a evaporação; 
• a precipitação; 
• o escoamento
Precipitação
• A precipitação é entendida em hidrologia como toda água proveniente do meio 
atmosférico que atinge a superfície terrestre. O que diferencia as formas de 
precipitação é o estado em que a água se encontra, sendo que os dois últimos se 
formam por deposição
Podem ser dos tipos:
• Neblina
• Chuva
• Granizo
• Saraiva
• Neve
• Orvalho
• Geada
Nuvens
 É um aerosol contituído por uma mistura de ar, vapor de água e gotículas em 
estado líquido ou sólido.
 Suas partículas tem diâmetro de 0,01 a 0,003 mm, com espaçamento de 
1,0mm.
 Ficam em suspensão pelo efeito da turbulência do ar atmosférico e/ou devido 
à existência de correntes de ar ascendentes que contrabalançam a força da 
gravidade.
 Concentração média de gotículas nas nuvens é de 1000/cm³.
Mecanismo de formação
 Ligada a ascensão de massas de ar úmido,provocando um resfriamento 
dinâmico, ou adiabático, fazendo com que o vapor atinja seu nível de 
saturação.
 Após atingir este nível de saturação, as gotículas de ar tendem a se 
convergirem para os núcleos higroscópicos, onde aumentarão de volume e 
após atingirem força suficiente, cairão na forma da precipitação.
Tipos de precipitação
• Quando duas massas com 
temperatura e pressão opostas 
se encontram, ocorre a 
condensação do vapor e a 
precipitação da água em forma 
de chuva.
• Longa duração e apresentam 
intensidades de baixa a 
moderada, espalhando-se por 
grandes áreas. 
• no verão - chuvas intensas e 
de menor duração
• no inverno - chuvas mais longas 
e de menor intensidade 
• Comuns no litoral nordestino.
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Tipos de Chuvas
• ocorre em função da subida do ar 
contendo muito vapor d’água e 
que ao ganhar altitude entra 
em contato com as camadas 
frias e sofre condensação e 
posterior precipitação. 
• O ar quente e úmido sobe e desce 
frio e seco. 
• Chuvas de grande intensidade e 
pequena duração, podendo 
ocasionar inundações em 
pequenas bacias.
CONVECTIVA
Tipos de Chuvas
• Massa de ar encontra uma 
barreira natural (montanha) é 
obrigada a ganhar altitude onde 
pode ocorrer a queda de 
temperatura e a condensação do 
vapor
• Menor intensidade e maior duração
• Chapada Diamantina e Serra do 
mar
OROGRÁFICAS
Precipitação orográfica
Medição Precipitação
A precipitação consiste na água que chega à superfície terrestre, proveniente do vapor
d’água na atmosfera, sob a forma de chuva, granizo, neve, orvalho, etc. As grandezas
características das medidas pluviométricas são (Pedrazzi, 2004):
• Altura pluviométrica – medidas realizadas nos pluviômetros e expressas em
milímetros. Representa a lâmina d’água que se formaria sobre o solo como resultado
de uma certa chuva, caso não houvesse escoamento, infiltração ou evaporação da água
precipitada; 
• 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.
Pluviômetro 
• O pluviômetro é um recipiente metálico, 
dotado de uma superfície de captação 
horizontal delimitada por um anel metálico, com 
volume capaz de conter as maiores precipitações 
possíveis em um intervalo de 24 horas. 
• Limitação - Na prática o mínimo que se consegue 
são precipitações de seis horas de duração
• No Brasil o mais difundido é o do tipo “Ville de 
Paris”
Pluviômetro
Pluviógrafo
• O pluviógrafo possui uma superfície que capta os 
volumes precipitados e acumula-os em um recipiente, 
sendo capaz de registrar continuamente a 
precipitação em um local. 
Pluviograma
Curiosidades
 Lugar mais chuvoso do mundo
1. MAWSYNRAM, MEGHALAYA, ÍNDIA
Média de precipitação anual: 11.871 mm
 Lugar mais seco do mundo
Dry Valleys, Antártica
Média de precipitação anual de 0mm
 Precipitação média na amazônica 2300 mm
Análise das chuvas 
 São quatro características fundamentais da precipitação: Intensidade, 
duração, frequência e distribuição.
 É a quantidade de chuva por unidade tempo para um período de recorrência e 
duração previsto.
 A intensidade de precipitação é classificada de acordo com a taxa de 
precipitação:
 Chuva fraca: quando a taxa inferior a cinco milímetros por hora (mm/h);
 Chuva moderada: quando taxa está entre 5 e 25 mm/h;
 Chuva forte: quando taxa está entre 25 e 50 mm/h;
 Chuva muito forte: quando taxa é igual ou superior a 50 mm/h.
INTENSIDADE
 Período de tempo contado desde o início até o fim da precipitação, expresso 
geralmente em horas ou minutos.
 A relação entre intensidade e duração pode ser determinada por meio de 
análise estatística.
 Frequência está relacionada com a probabilidade de ocorrência ou superação 
do evento chuva
DURAÇÃO
FREQUENCIA
Análise das chuvas 
 A distribuição espacial da precipitação é bastante complexo, devido à
influência de vários fatores, tais como: a topografia, a distância a partir dos
grandes corpos hídricos, a direção e caráter das massas de ar predominantes,
entre outros.
Análise das chuvas 
DISTRIBUIÇÃO
Mapas de Precipitação - Variações
A variável utilizada na hidrologia para avaliar eventos extremos como chuvas muito 
intensas é o tempo de retorno (TR), dado em anos. O tempo de retorno é uma 
estimativa do tempo em que um evento é igualado ou superado, em média. O tempo de 
retorno pode, também, ser definido como o inverso da probabilidade de ocorrência de 
um determinado evento em um ano qualquer.
A precipitação é uma variável hidrológica com grande aleatoriedade, tanto 
temporalmente quanto espacialmente. Podemos exemplificar a variabilidade espacial 
da chuva observando que, em algumas cidades é registrada a ocorrência de precipitação 
em uma região, enquanto em outras, a poucos quilômetros de distância, não se observa 
o evento chuvoso. Justamente pela dificuldade da correta definição da variabilidade 
temporal e espacial, a precipitação é uma das variáveis hidrológicas mais difíceis de 
ser avaliada.
• Variação Espacial da Precipitação
Uma das características da precipitação é sua extrema variabilidade espacial,
existindo gradientes pluviométricos tanto horizontais como verticais.
Os dados de chuva dos pluviômetros e pluviógrafos referem-se a medições
executadas em áreas muito restritas (400 cm²), quase pontuais, não conseguindo,
portanto, representara variabilidade espacial da precipitação.
Assim, durante um evento de chuva um pluviômetro pode ter registrado 60 mm de
chuva enquanto um outro pluviômetro, a 30 km de distância registrou apenas
40mm para o mesmo evento. Isto ocorre porque a chuva
apresenta uma grande variabilidade espacial, principalmente se é originada por um
processo convectivo. Uma forma de visualizar essa variação são os mapas de
isoietas, isso é, linhas que unem pontos de igual precipitação durante um
certo período de tempo (dia, mês, ano). As isoietas são obtidas por interpolação dos
dados de pluviômetros ou pluviógrafos, e podem ser traçadas de forma manual ou
automática.
• Variabilidade Sazonal da Precipitação
Para a Hidrologia e para a Climatologia, a época de ocorrência das chuvas 
é um dado essencial para a análise e o estudo das condições climáticas 
locais. 
Há regiões com grande variabilidade pluviométrica sazonal, ou seja, 
possuem estações do ano marcadas pela escassez hídrica e outras muito 
úmidas. 
No território brasileiro, o verão caracteriza-se como o período de maior 
incidência de chuvas e o inverno, em geral, é marcado por um período de 
estiagem, típicos de um clima tropical.
Mapas Temáticos - Pluviosidade
 Sobre a questão dos mapas temáticos, todo o mapa, qualquer
que seja ele, ilustra um tema e até o mapa topográfico não escapa
à regra.
 Dessa forma, define-se como mapas temáticos “todos os mapas
que representam qualquer tema, além da representação do
terreno”
 A elaboração de mapas temáticos abrange as seguintes etapas: coleta
de dados, análise, interpretação e representação das informações sobre
um mapa base que geralmente, é extraído da carta topográfica.
 Os mapas temáticos são elaborados com a utilização de técnicas que
objetivam a melhor visualização e comunicação, distinguindo-se
essencialmente dos topográficos, por representarem fenômenos de
qualquer natureza, geograficamente distribuídos sobre a superfície
terrestre
 Os fenômenos podem ser tanto de natureza física como,
por exemplo, a média anual de temperatura ou
precipitação sobre uma área.
 Cada mapa possui um objetivo específico, de acordo
com os propósitos de sua elaboração, por isso, existem
diferentes tipos de mapas. O mapa temático deve cumprir
sua função, ou seja, dizer o quê, onde e, como ocorre
determinado fenômeno geográfico.
Mapa Climático de Brasília (Plano Piloto)
 Em Brasília a temperatura média é 21.1°C. A média anual de pluviosidade é de 1668 
mm.
Tabela Climática de Brasília.
 277 mm é a diferença de precipitação entre o mês mais seco e o mês mais chuvoso. 
Ao longo do ano as temperaturas médias variam 3.4°C.
NBR-10844/89
• Instalações prediais de águas pluviais
• A norma tem como objetivo fixa exigências e critérios necessários aos 
projetos das instalações de drenagem de águas pluviais, visando a garantir 
níveis aceitáveis de 
• funcionalidade, 
• segurança, durabilidade
• economia.
• A norma se aplica exclusivamente à drenagem de águas pluviais em 
coberturas e áreas associadas ao edifício, tais como terraços, pátios, 
quintais e similares.
Definições
Conceitos utilizados em hidrologia que contribuem para o entendimento e definição das 
premissas de cálculos para o dimensionamento da vazão de projeto. 
• Intensidade pluviométrica - Quociente entre a altura pluviométrica precipitada num intervalo 
de tempo e este intervalo.
• Área de contribuição - Soma das áreas das superfícies que, interceptando chuva, conduzem as 
águas para determinado ponto da instalação.
• Duração de precipitação - Intervalo de tempo de referência para a determinação de 
intensidades pluviométricas.
Definições
• Período de retorno - Número médio de anos em que, para a mesma Duração de precipitação, 
uma determinada intensidade pluviométrica repete.
• Tempo de concentração - Intervalo de tempo decorrido entre o início da chuva e o momento 
em que toda a área de contribuição passa a contribuir para determinada seção transversal de 
um condutor ou calha.
• Vazão de projeto - Vazão de referência para o dimensionamento de condutores e calhas.
Fatores meteorológicos-vazão de projeto
• A determinação da intensidade pluviométrica “I”, para fins de projeto, deve ser feita a 
partir da fixação de valores adequados para a Duração de precipitação e o período de 
retorno. 
• Tomam-se como base dados pluviométricos locais.
• O período de retorno deve ser fixado segundo as características da área a ser drenada, 
obedecendo ao estabelecido a seguir: 
• T = 1 ano, para áreas pavimentadas, onde empoçamentos possam ser tolerados; 
• T = 5 anos, para coberturas e/ou terraços; 
• T = 25 anos, para coberturas e áreas onde empoçamento ou extravasamento não 
possa ser tolerado. A duração de precipitação deve ser fixada em t = 5min. 
• Se forem conhecidos, com precisão, valores de tempo de concentração e houver dados 
de intensidade pluviométrica correspondentes, estes podem ser utilizados. Para o caso 
de construções de até 100m2 de área de projeção horizontal, não havendo dados de 
intensidade pluviométrica pode-se adotar: I = 150mm/h.
Calculo da vazão de projeto
• Todos estes dados são relacionados para que na prática, numa 
edificação possa-se dimensionar o seu sistema de coleta de agua, ou 
seja, calhas e condutores.
• A vazão de projeto deve ser calculada pela fórmula:
Q = IA/60
• Onde: Q = Vazão de projeto, em L/min I = intensidade pluviométrica, 
em mm/h A = área de contribuição, em m²
Dados pluviométricos apresentados na norma:
Drenagem é o termo empregado na designação das 
instalações destinadas a escoar o excesso de água, seja 
em rodovias, na zona rural ou na malha urbana.
Toda bacia hidrográfica é composta por uma 
rede de elementos de drenagem constituída por rios, 
riachos, córregos e pântanos ou várzeas, que 
naturalmente se formaram e se mantém em função da 
dinâmica das precipitações e das características do 
terreno, como tipo de solo, declividades, cobertura 
vegetal, entre outros.
Drenagem
Com o uso urbano intenso do solo 
da bacia hidrográfica, este sistema é alterado 
substancialmente pela introdução de elementos 
artificiais e pelo aumento das descargas
. O sistema inicial ou micro drenagem compreende tudo o 
que é construído para garantir o funcionamento do sistema 
Drenagem
As cidades, para funcionarem direito, precisam ter uma rede de 
drenagem, que é o que possibilita o escoamento das águas pluviais. Os 
elementos básicos de um sistema convencional de drenagem de águas 
pluviais são:
•Meio-fio
Drenagem
Drenagem
SARJETAS
Drenagem
BOCAS DE LOBO
Drenagem
CONDUTO DE LIGAÇÃO
Drenagem
CAIXA DE LIGAÇÃO
Drenagem
POÇOS DE VISITA
Drenagem
GALERIAS
Em termos de desempenho, estes elementos caracterizam-se
se por admitir alto risco de falha, correspondente em 
termos hidrológicos, aos eventos de precipitação de 
período de retorno 2 a10 anos. Como estes sistemas tem 
alcance pequeno, sua interconexão também é reduzida 
e suas falhas causam problemas nas ruas ou avenidas às 
quais servem.
Drenagem
Destina-se ao escoamento final das águas escoadas 
superficialmente, inclusive as captadas pelas estruturas de 
microdrenagem; São compostos dos seguintes itens: sistema 
de microdrenagem, galerias de grande porte, canais e rios 
canalizados (Gois, 1998); Sendo assim, a macrodrenagem 
compreende a rede de drenagem natural, existente antes da 
ocupação; São obras de retificação ou de embutimento dos 
corpos aquático, são de grande vulto, dimensionadas para 
grande vazões e com maiores velocidades de escoamento.Sistema de macrodrenagem
OBRIGADO !