Aula 1 - Ciclo Hidrológico

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Marcus Metri Corrêa
Hidrologia Ambiental
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Algumas manchetes com algo em comum
Forte cheia no nordeste mata e desagriga milhares de pessoas
Estiagem no Sul do Brasil ameaça envio de energia à Argentina
Chuvas de março e abril afastam risco de racionamento de energia, dizem especialistas 
Seca australiana agrava crise global de produção de arroz
Fundação investiga mortandade de peixes no RS 
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Palmares – junho de 2010
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Palmares – junho de 2010
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Palmares – junho de 2010
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Seca na zona da mata – abril 2012
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HIDROLOGIA
A palavra HIDROLOGIA é originada das palavras gregas HYDOR, que significa “água” e LOGOS, que significa “ciência”. Hidrologia é, pois, a ciência que estuda a água. 
É a ciência que estuda a água da Terra, sua ocorrência, distribuição e circulação, suas propriedades físicas e químicas, seu efeito sobre o meio ambiente e sobre todas as formas da vida. (Definição proposta por Ven te Chow, 1959). 
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OBJETIVO DA DISCIPLINA: 
A disciplina deve propiciar o entendimento dos componentes do ciclo hidrológico e a avaliação e quantificação destes processos bem como a sua aplicação em problemas de engenharia e ambientais. 
EMENTA
Introdução. Ciclo hidrológico. Bacia Hidrográfica. Precipitação. Interceptação. Evaporação e Evapotranspiração. Infiltração e Armazenamento no solo. Escoamento superficial. Escoamentos em rios e canais. Escoamento subterrâneo. Hidrologia Estatística. Regularização de vazões.
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BIBLIOGRAFIA
PINTO, N.L.; HOLTZ, A.C.T.; MARTINS, J.A.; GOMIDE, F.L.S. - Hidrologia Básica, Edgard Blucher, 1976: 278 p.
PORTO R. L., (org), Hidrologia Ambiental, ABRH-EDUSP, São Paulo, 1991. 414p.
TUCCI C.E.M., Hidrologia: ciência e aplicação, ABRH-Edusp, Porto Alegre, 1993. 943p.
VILLELA, S.M. & MATTOS, A. - Hidrologia Aplicada, McGRaw-Hill do Brasil, 1975: 245 p.
CORREA, M.M. Como é bom a Hidrologia Ambiental. 2013.
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Verificação de Aprendizagem
1ª VA
Prova Escrita (60%) - sem consulta
Trabalhos (30%)
Lista de Exercício (10%)
2ª VA
Prova Escrita (70%) – sem consulta
Projeto (20%)
Lista de Exercício (10%)
3ª VA e FINAL
Prova Escrita (100%) – com consulta
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Não é a toa que o Planeta Terra é chamado de 
“o Planeta Azul” - dois terços de sua superfície 
são cobertos pela água de mares e oceanos.
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Na realidade, existe água em praticamente todo lugar: 
	sobre a superfície terrestre;
	sob a superfície terrestre e 
	na atmosfera. 
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A água do Planeta está em contínuo movimento, em um ciclo cuja fonte principal de energia é o sol e cuja principal força atuante é a gravidade. 
A esta transferência ininterrupta da água do oceano para o continente e do continente para o oceano, dá-se o nome de Ciclo Hidrológico 
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História da Hidrologia
Os mais antigos trabalhos de engenharia de recursos hídricos é atribuído ao Faraó Menés (3500 a 3000 a.C), que barrou o rio Nilo com uma barragem de 15m e extensão de aproximadamente 500 metros, para alimentar um canal de irrigação. 
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Os gregos foram os primeiros filósofos que estudaram seriamente a Hidrologia, com Aristóteles sugerindo que os rios eram alimentados pelas chuvas. Sua maior dificuldade foi explicar a origem da água subterrânea 
Durante o Século XIX, foram feitos significativos avanços na teoria da água subterrânea, incluindo a Lei de Darcy. 
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Só no período compreendido como o Período da Racionalização (1930 a 1950) que houve avanços significativos na Hidrologia.
Hidrograma Unitário (1932);
Teoria da Infiltração de Horton (1933);
Gumbel  Hidrologia Estocástica (1958)
Modelos de Simulação (1970)
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Questões para pensar
1. Por que se preocupar com as várias fases do ciclo hidrológico? 
2. Se o estudo da Hidrologia não era importante até a dácada de 30 ou 40, por que o deveria ser hoje? 
3. Se a quantidade de água doce nunca foi motivo de grandes preocupações, por que seria agora? 
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É uma substância finita? A quantidade de água no planeta é praticamente a mesma há cerca de 2 bilhões de anos. 
É um recurso natural peculiar, pois se renova pelos processos físicos do ciclo hidrológico. 
 
 
CONCEITOS BÁSICOS E FUNDAMENTOS DA ÁGUA
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A água é a ÚNICA substância presente em toda a Natureza, nos estados sólido, líquido e gasoso
CONCEITOS BÁSICOS E FUNDAMENTOS
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Propriedades da água
Na natureza a água pode ser encontrada em todas as fases de agregação: sólida, líquida e gasosa.
Sua capacidade de conduzir calor (condutividade térmica) e de estocar calor (capacidade calorífica) também é única.
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O exemplo clássico envolve o deserto do Saara, que apresenta elevada amplitude térmica, podendo oscilar entre 40 °C e 50 °C durante o dia e 5 °C à noite
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É, ainda, parte integrante dos seres vivos, e essencial à vida.
CONCEITOS BÁSICOS E FUNDAMENTOS
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Água no corpo humano
A água representa 70% da massa do corpo humano.
Sintomas de desidratação:
Perda de 1% a 5% de água
Sede, pulso acelerado, fraqueza
Perda de 6% a 10% de água
Dor de cabeça, fala confusa, visão turva
Perda de 11% a 12% de água
Delírio, língua inchada, morte
Uma pessoa pode suportar até 50 dias sem comer, mas apenas 4 dias sem beber água.
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É a única substância que o estado sólido é menos denso que o estado líquido.
CONCEITOS BÁSICOS E FUNDAMENTOS
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Propriedades da água
A água é ainda o solvente universal.
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CONCEITOS BÁSICOS E FUNDAMENTOS
Um atributo notável da água é ser de múltiplo uso, destinando-se aos mais diversos fins, como:
abastecimento público;
geração de energia elétrica;
navegação;
dessedentação de animais;...
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Estação Elevatória
Abastecimento Público
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Geração de Energia Elétrica
USINA DE ITAIPU
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Geração de Energia Elétrica
 50 x 103 MW instalados (90% hidroelétrica)
 150 x 103 MW potenciais (a desenvolver) 
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Geração de Energia no Planeta
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Outras Formas de Geração de Energia 
Termoelétricas
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Energias Alternativas
Energia Eólica
Energia Solar
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Poluição visual
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Navegação (Hidrovia)
O transporte hidroviário é:
 oito vezes mais barato do que o rodoviário
 três vezes mais barato do que o ferroviário 
UHE Barra Bonita
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CONCEITOS BÁSICOS E FUNDAMENTOS
Dessedentação de animais.
 Para produzir 1kg de carne bovina se gasta de 4000 a 5000 litros de água.
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Outros usos da Água.
suprimento industrial;
crescimento de culturas agrícolas;
Pesca e Aqüicultura;
conservação da flora e da fauna;
 recreação e lazer. 
CONCEITOS BÁSICOS E FUNDAMENTOS
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Recreação e Lazer
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Suprimento Industrial
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Consumo de água para diversas atividades industriais
Para a produção de 1 quilo de papel 
são necessários de 30 a 200 litros de água.
Para 1 litro de cerveja 
são necessários de 4 a 12 litros de água.
Para a produção de 1 quilo de leite em pó ou de queijo 
são necessários de 3 a 5 litros de água
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Consumo de água para diversas atividades
Para fabricar um carro
são necessários 400.000 litros de água 
Para um litro de combustível 
são necessários 18 litros de água 
Para fabricar um telefone celular
são necessários 1.300 litros de água
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Reservas de Água
Em 1950  16,8 milhões de litros/pessoa
Em 2000  7,3 milhões de litros/pessoa
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Em 2006
Aqüicultura  270 mil toneladas.
Pesca  1 milhão de toneladas.
Pesca e Aqüicultura
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Crescimento de Culturas Agrícolas
Para produzir 1 kg de grãos é necessário aproximadamente 1000 litros de água
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Necessitamos, portanto, de água. No entanto, apenas 0,03% da água do planeta está diretamente disponível ao homem.
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PERCENTUAIS DE USOS DE RECURSOS HÍDRICOS NO BRASIL
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Navegação
Poluição Esgoto urbano e industrial
Estudos Transposição São Francisco
REGIÃO HIDROGRÁFICADO
SÃO FRANCISCO
Conflito na Geração de energia elétrica e a irrigação
Fonte: ANA (2002)
Vazão média: 3.037 m3/s
Demanda: 202 m3/s
Área Irrigada: 342.900 ha
DEMANDA TOTAL
USOS MÚLTIPLOS DOS RECURSOS HÍDRICOS
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REGIÃO HIDROGRÁFICA DO URUGUAI
Conflito entre irrigação (arroz) e abastecimento urbano
Falta de água nas cabeceiras dos rios
Geração de energia elétrica
Poluição Esgoto urbano e industrial
Fonte: ANA (2002)
Vazão média: 4.117 m3/s
Demanda: 243 m3/s
Área Irrigada: 435.421 ha
DEMANDA TOTAL
USOS MÚLTIPLOS DOS RECURSOS HÍDRICOS
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Fonte: ANA (2002)
REGIÃO HIDROGRÁFICA DO PARANÁ
Conflito entre diluição dos efluentes e abastecimento urbano
Sistema Cantareira
Conflito entre navegação e geração de energia
Conflito entre irrigação e abastecimento urbano
Poluição Esgoto urbano e industrial
Conflito entre industria e abastecimento urbano
Vazão média: 10.371 m3/s
Demanda: 589m3/s
Área Irrigada: 722.599 ha
DEMANDA TOTAL
USOS MÚLTIPLOS DOS RECURSOS HÍDRICOS
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Verifica-se que a concentração de populações, de indústrias, de atividades agrícolas estão fazendo uso excessivo da capacidade hídrica dos aqüíferos superficiais e subterrâneos. 
Sob essas condições, a água passa a ser escassa, o que leva à geração de conflitos entre seus diversos tipos de usos e usuários.
CONCEITOS BÁSICOS E FUNDAMENTOS
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CONFLITOS & ÁGUA 
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CONCLUSÃO
A “escassez” da água está fazendo com que se torne não mais um bem livre, abundante e disponível a todos, mas um recurso parco, cuja utilização deve ser objeto de gestão.
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Duas partes de 
hidrogênio e uma
de oxigênio formam
uma substância
inodora,
incolor,
insípida
e
MÁGICA
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Benjamín Franklin já em 1727 afirmava com convicção: 
“Quando o poço seca é que sabemos realmente o valor da água” 
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