hidraulica e hidrolugia 1

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Unidade I 
 
 
 
 
HIDRÁULICA E HIDROLOGIA 
 
 
 
 
 
Prof. Clovis Chiezzi 
Hidráulica e Hidrologia 
Água não é um bem precioso... 
 
 
 
 
 
Água é condição indispensável para a vida. 
 
 
 
 
 
Fonte: Arquivo do autor 
Hidráulica e Hidrologia 
 Uso dos recursos hídricos 
50 séculos 
45 séculos 
30 séculos 
Fonte:http://facul
ty.gordon.edu/hu
/bi/ted_hildebran
dt/Graphics/OTe
SourceImages/M
esopotamia-
Color-Names-
Labeled.jpg, 
adaptado. 
Hidráulica e Hidrologia 
Usos mais recentes dos recursos hídricos 
Fonte: https://www.itaipu.gov.br 
Hidráulica e Hidrologia 
Utilização dos recursos hídricos 
Fonte: http://www.bibliotecavirtual.sp.gov.br/temas/sao-paulo/sao-paulo-infraestrutura-de-transportes.php 
Hidráulica e Hidrologia 
O aproveitamento depende da disponibilidade dos recursos hídricos. 
Por isso, reservamos. 
Fonte: http://abar.org.br/o-incerto-futuro-do-sistema-cantareira/ 
Hidráulica e Hidrologia 
 Reserva de recursos hídricos 
 
Efeitos da reserva 
Seção transversal 
Fonte: elaborada pelo autor 
Hidráulica e Hidrologia 
Lago da Usina Hidrelétrica de Itaipú. 
Efeitos da reserva 
 
Fonte: google maps, 
adaptado. 
Hidráulica e Hidrologia 
 Reserva de recursos hídricos 
 
Corte longitudinal 
Limites da reserva 
Fonte: elaborada pelo autor 
Hidráulica e Hidrologia 
Fonte: http://objetivo-nhandeara.blogspot.com.br/2012/06/usina-hidreletrica-de-ilha-solteira.html 
Hidráulica e Hidrologia 
 Além de limites, a própria disponibilidade dos recursos 
hídricos é variável 
 
Fonte: http://abar.org.br/o-incerto-futuro-do-sistema-cantareira/ 
Hidráulica e Hidrologia 
A disponibilidade 
depende, 
basicamente, 
 da vazão 
Fonte:http://w
ww.transporte
s.gov.br/image
s/2011.pdf 
Hidráulica e Hidrologia 
 Se não houver vazão suficiente, não há como reservar recursos hídricos 
 
Fonte: http://abar.org.br/o-incerto-futuro-do-sistema-cantareira/ 
Hidráulica e Hidrologia 
 A vazão varia com as variações do Ciclo Hidrológico 
 
Fonte: 
https://pt.wiki
pedia.org/wik
i/Ciclo_hidrol
%C3%B3gico
#/media/File:
Ciclo_da_%C
3%A1gua.jpg 
Interatividade 
Um projeto básico de estação de tratamento de água (ETA), para 
tratar 200 litros/s, foi proposto para duas cidades, uma com 50 mil 
habitantes, coletando água diretamente de um rio com vazão média 
anual de 0,8 m3/s, e a outra, coletando de um rio com vazão média 
anual de 5,6 m3/s, para 200 mil habitantes. 
 
Com base nestes dados, analise as afirmativas a seguir: 
 
O abastecimento será mais garantido na cidade com população 
menor, pois sempre haverá mais água tratada por habitante. 
 
a) Ambas são verdadeiras e a segunda justifica a primeira. 
b) Embora verdadeiras, a segunda não justifica a primeira. 
c) A primeira é verdadeira e a segunda é falsa. 
d) A primeira é falsa e a segunda é verdadeira. 
e) Ambas as afirmativas são falsas. 
Resposta 
Um projeto básico de estação de tratamento de água (ETA), para 
tratar 200 litros/s, foi proposto para duas cidades, uma com 50 mil 
habitantes, coletando água diretamente de um rio com vazão média 
anual de 0,8 m3/s, e a outra, coletando de um rio com vazão média 
anual de 5,6 m3/s, para 200 mil habitantes. 
 
Com base nestes dados, analise as afirmativas a seguir: 
 
O abastecimento será mais garantido na cidade com população 
menor, pois sempre haverá mais água tratada por habitante. 
 
a) Ambas são verdadeiras e a segunda justifica a primeira. 
b) Embora verdadeiras, a segunda não justifica a primeira. 
c) A primeira é verdadeira e a segunda é falsa. 
d) A primeira é falsa e a segunda é verdadeira. 
e) Ambas as afirmativas são falsas. 
Hidráulica e Hidrologia 
 A água está em constante movimento e transformação 
 
Fonte: 
https://pt.wikipe
dia.org/wiki/Cicl
o_hidrol%C3%
B3gico#/media/
File:Ciclo_da_%
C3%A1gua.jpg 
 A informação fundamental, para cada situação, é a previsão das Vazões. 
 
Hidráulica e Hidrologia 
)( tde 
)(
)(
tempoIntervalo
VVolume
QVazão


Fonte: https://www.wdl.org/pt/item/13531/(adaptado). 
Hidráulica e Hidrologia 
 A grandeza fundamental, para cada situação, é a Vazão. 
 

Vazão(Q) 
Volume(V )
Intervalo de tempo(t)
Fonte: 
https://www.it
aipu.gov.br 
Hidráulica e Hidrologia 
Não é fácil medir, sistematicamente, a vazão 
em cursos d’água. 
Registro das variações 
Fonte: http://www.camarapauliceia.sp.gov.br/?modulo=ver_galeria_foto&gal_cod=3 
Hidráulica e Hidrologia 
 A ideia brilhante foi medir sistematicamente a quantidade 
de chuva. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Altura Pluviométrica (P) significa a altura de água acumulada 
no pluviômetro, durante a precipitação, medida em mm. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: elaborada pelo autor 
 Pluviômetros estrategicamente instalados permitiram acumular 
 registros históricos das precipitações nas mais diversas regiões. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Tais registros podem ser tabulados conforme a necessidade de 
cada projeto. 
 
 
Hidráulica e Hidrologia 
Fonte: elaboradas 
pelo autor 
Hidráulica e Hidrologia 
 Com os registros de altura pluviométrica (P), de um pluviômetro nas 
proximidades é possível estimar com razoável precisão os volumes 
das precipitações (Vp) em determinada área (A). 
 

Vp(m
3 )  P(m) A(m2 )Fonte: elaborada pelo autor 
Hidráulica e Hidrologia 
 Bacia Hidrográfica 
 
 
 
 
 
 
 
 Região na qual todas as águas pluviais escoam em direção 
ao mesmo curso d’água 
 
 
Fonte: elaborada pelo autor 
Hidráulica e Hidrologia 
 Bacia Hidrográfica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Os divisores de águas, definidos pela topografia, 
delimitam a área da bacia. 
 
 
Fonte: elaborada pelo 
autor 
Hidráulica e Hidrologia 
 A extensão da Bacia Hidrográfica depende da Seção de 
Controle adotada, que depende da finalidade do estudo 
em questão. 
 
Fonte: elaborada pelo autor 
Interatividade 
Uma precipitação de 34mm de altura pluviométrica atingiu toda a 
região da bacia hidrográfica de um ribeirão que atravessa uma 
pequena cidade. Visando a canalizar o trecho urbano deste 
ribeirão, determinar o volume precipitado a ser considerado, 
sabendo que a bacia a montante da cidade tem área de 56km2. 
 
a) 1.904m3. 
b) 165.000m3. 
c) 1.650.000m3. 
d) 1.904.000m3. 
e) 190.400m3. 
Resposta 
Uma precipitação de 34mm de altura pluviométrica atingiu toda a 
região da bacia hidrográfica de um ribeirão que atravessa uma 
pequena cidade. Visando a canalizar o trecho urbano deste 
ribeirão, determinar o volume precipitado a ser considerado, 
sabendo que a bacia a montante da cidade tem área de 56km2. 
 
a) 1.904m3. 
b) 165.000m3. 
c) 1.650.000m3. 
d) 1.904.000m3. 
e) 190.400m3. 
Hidráulica e Hidrologia 
 Relação das variações da Vazão (Q) com as Alturas 
Pluviométricas (P) 
 
Fonte: elaborada pelo autor 
Hidráulica e Hidrologia 
Variações da Vazão, no futuro, a partir do 
Histórico das Alturas Pluviométricas. 

Vazão(Q) 
Volume(V )
Intervalo de tempo(t)
Fonte: 
http://www.
camarapau
liceia.sp.go
v.br/?modu
lo=ver_gale
ria_foto&g
al_cod=3 
Hidráulica e Hidrologia 
 Definir a Seção de Controle, em função do objetivo do estudo, 
para determinar a Bacia Hidrográfica
Vazão(Q) 
Volume(V )
Intervalo de tempo(t)
Fonte: elaborada pelo autor 
Hidráulica e Hidrologia 
Quais os valores de vazão que interessam? 
Fonte: http://site.sabesp.com.br 
Hidráulica e Hidrologia 
Para esta situação, 
quais os valores de vazão que interessam? 

Vazão(Q) 
Volume(V )
Intervalo de tempo(t)
Fonte: 
http://site.sab
esp.com.br 
Hidráulica e Hidrologia 
Usina Hidroelétrica 
Fonte: elaborada pelo autor 
Hidráulica e Hidrologia 
Energia total = E potencial + E cinética + E piezométrica 
Fonte: 
http://www.el
etronuclear.g
ov.br/Portals/
0/Imagens/Fo
ntesEnergia-
01.jpg 
Hidráulica e Hidrologia 
Usina Hidroelétrica – vertedores 
 Usina com reservatório 
 Usina a “fio d’água” 
 
 
 
 
 
 
 A vazão nos vertedores é a que sobra. 
 
 
Fonte: elaborada pelo auto 
Hidráulica e Hidrologia 
Quais os valores de Vazão que interessam para evitar enchentes urbanas? 
Fonte: google maps, adaptado 
 Relevância da precisão da Vazão (Q) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A medida da altura pluviométrica (P) em um pluviômetro é 
presumida como constante para toda a área (A). 
Hidráulica e Hidrologia 

Vp(m
3 )  P(m) A(m2 )
Fonte: 
elaborada 
pelo autor 
 Equação da Continuidade: Q = v x A 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Qual a importância da segunda casa decimal, na estimativa 
da vazão (Q) ou da área da seção transversal (A)? 
 
 
Hidráulica e Hidrologia 
Fonte: elaborada pelo autor 
Interatividade 
As estimativas de vazões numa seção de controle de um rio, 
feitas a partir dos registros históricos de índices pluviométricos, 
indicam os seguintes valores anuais: 
 Qmáx = 138m
3/s; Qméd = 93m
3/s; Qmín = 56m
3/s 
Para a geração de energia apenas, o valor de vazão de projeto 
numa usina hidroelétrica com reservatório, dentre os valores 
abaixo, deve-se ter como base uma vazão de, no máximo: 
 
a) 56m3/s. 
b) 93m3/s. 
c) 138m3/s. 
d) 64m3/s. 
e) 112m3/s. 
Resposta 
As estimativas de vazões numa seção de controle de um rio, 
feitas a partir dos registros históricos de índices pluviométricos, 
indicam os seguintes valores anuais: 
 Qmáx = 138m
3/s; Qméd = 93m
3/s; Qmín = 56m
3/s 
Para a geração de energia apenas, o valor de vazão de projeto 
numa usina hidroelétrica com reservatório, dentre os valores 
abaixo, deve-se ter como base uma vazão de, no máximo: 
 
a) 56m3/s. 
b) 93m3/s. 
c) 138m3/s. 
d) 64m3/s. 
e) 112m3/s. 
Hidráulica e Hidrologia 
 Seção de controle definida, 
 Área da bacia hidrográfica definida, 
 Histórico de alturas pluviométricas disponível. 
 
* Como relacionar as variações da vazão com alturas pluviométricas? 
Fonte: elaborada 
pelo autor 
Hidráulica e Hidrologia 
 A vazão adicional é devida ao volume precipitado (Vp). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 O Volume precipitado depende da altura pluviométrica (P) 
 
 
)( tde 
)(
)(
tempoIntervalo
VVolume
QVazão


Fonte: 
elaborada 
pelo autor 
Hidráulica e Hidrologia 
 Volume precipitado (Vp) 
 
 
 
 
 
 
 
 Apenas o restante escoará pela superfície do 
terreno até o curso d’água. 
 Parte é retida e absorvida pela vegetação, 
 Parte infiltra no subsolo, 
 Parte evapora, 
Fonte: elaborada pelo 
autor 
Hidráulica e Hidrologia 
 Volume escoado (Ve) 
 Parte é retida e absorvida pela vegetação, 
 Parte infiltra no subsolo, 
 Parte evapora, 

Vazãoadicional(Q) 
Volumeescoado(Ve )
Intervalo de tempo(t)
A vazão adicional (∆Q) é devida apenas ao volume escoado (Ve). 
Fonte: 
elaborada 
pelo autor 
Hidráulica e Hidrologia 
 Volume escoado 
(Ve) 
 Parte é retida e absorvida pela vegetação, 
 Parte infiltra no subsolo, 
 Parte evapora, 
Coeficiente de Runoff, ou Coef. de Escoamento Superficial (C) 

C 
Volume escoado
Volume precipitado
Fonte: 
elaboradas 
pelo autor 
Hidráulica e Hidrologia 
Natureza da bacia valores de C 
 
Telhados 0,75 a 0,95 
Superfícies asfaltadas 0,85 a 0,90 
Superfícies de paralelepípedos 0,75 a 0,85 
Estradas macadamizadas 0,25 a 0,60 
Estradas não pavimentadas 0,15 a 0,30 
Terrenos descampados 0,10 a 0,30 
Parques, jardins, campinas 0,05 a 0,20 
Matas decíduas (folhagem velha) 0,35 a 0,60 
Matas coníferas (folhagem permanente) 0,25 a 0,50 
Terrenos cultivados em vales 0,10 a 0,30 
Terreno estéril montanhoso 0,80 a 0,90 
Terreno estéril ondulado 0.60 a 0,80 
Terreno estéril plano 0,50 a 0,70 
Superfícies impermeáveis 0,90 a 0,95 
Coeficiente de Runoff, ou Coef. de Escoamento Superficial (C) 
Volume escoado (Ve) = C x Volume precipitado (Vp) 
Hidráulica e Hidrologia 
 A vazão adicional (∆Q) também depende do tempo que dura a 
precipitação. 
 

Vazãoadicional(Q) 
Volumeescoado(Ve )
Intervalo de tempo(t)
Fonte: elaborada pelo autor 
 Duração da precipitação (D) é o intervalo de tempo em que ocorre a 
precipitação. 
 Intensidade da precipitação (I) é igual ao valor da altura precipitada 
(P) dividido pela sua duração (D). 
 
 
Hidráulica e Hidrologia 

I(mm /h) 
P(mm)
D(h)

Vazãoadicional(Q) 
Volumeescoado(Ve )
Intervalo de tempo(t)
Fonte: elaborada pelo autor 
Hidráulica e Hidrologia 
 Quanto maior a altura precipitada (P), maior o volume 
precipitado (Vp) 
 
 Quanto maior o volume precipitado (Vp), maior o volume 
escoado (Ve) 
 
 Quanto menor a Duração (D), maior a Intensidade (I) 
 
 E, consequentemente, maior será a vazão adicional (∆Q) 
 
 
 

I(mm /h) 
P(mm)
D(h)

Vp(m
3 )  P(m) A(m2 )

Vazãoadicional(Q) 
Volumeescoado(Ve )
Intervalo de tempo(t)

Ve (m
3)  C Vp (m
3)
Interatividade 
Analise as afirmativas a seguir e assinale a alternativa correta. 
O volume escoado num córrego, devido a uma chuva de 45mm, 
durante 1 hora, sobre toda a sua bacia hidrográfica, será maior 
do que o volume escoado devido a uma chuva de 32mm, 
durante 16 minutos, também sobre toda esta bacia. 
Porque 
A duração da primeira chuva é maior do que a da segunda. 
 
a) Ambas são verdadeiras e a segunda justifica a primeira. 
b) Embora verdadeiras, a segunda não justifica a primeira. 
c) A primeira é verdadeira e a segunda é falsa. 
d) A primeira é falsa e a segunda é verdadeira. 
e) Ambas as afirmativas são falsas. 
 
Resposta 
Analise as afirmativas a seguir e assinale a alternativa correta. 
O volume escoado num córrego, devido a uma chuva de 45mm, 
durante 1 hora, sobre toda a sua bacia hidrográfica, será maior 
do que o volume escoado devido a uma chuva de 32mm, 
durante 16 minutos, também sobre toda esta bacia. 
Porque 
A duração da primeira chuva é maior do que a da segunda. 
 
a) Ambas são verdadeiras e a segunda justifica a primeira. 
b) Embora verdadeiras, a segunda não justifica a primeira. 
c) A primeira é verdadeira e a segunda é falsa. 
d) A primeira é falsa e a segunda é verdadeira. 
e) Ambas as afirmativas são falsas. 
 
 
 
 
 
 
ATÉ A PRÓXIMA!