HHA 2017 Ciclo Hidrológico

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Campos de atuação da Hidrologia
Gerenciamento de Bacias•
Inventário Energético•
Geração de Energia•
Navegação e Irrigação•
Drenagem e Controle de Cheias•
Abastecimento de Água•
Controle de Erosão e Poluição•
Recreação•
Piscicultura•
Reservatórios e Barragens•
Previsão Hidrológica•
Bacia Hidrográfica
Área definida topograficamente, drenada por
um curso d’água ou por um sistema
conectado de cursos d’água, tal que toda a
vazão efluente seja descarregada por uma
simples saída (exutório).
Qual o objetivo de estudar hidrologia???
Ciclo Hidrológico
O ciclo hidrológico consiste no sistema de circulação da água entre a atmosfera e a
superfície terrestre. A água tem seu movimento impulsionado pela energia solar, pela
rotação terrestre e pela gravidade.
Este movimento ocorre em dois sentidos. No sentido superfície-atmosfera, o fluxo da
água ocorre em forma de vapor; no sentido atmosfera-superfície, o fluxo ocorre
principalmente na forma de precipitação e neve. (Tucci, 2001)
1. Precipitação
Alturaa) pluviométrica: lâmina d’água precipitada sobre uma
área (mm);
Duraçãob) : período de tempo contado desde o início até o fim
da precipitação (h ou min);
Intensidadec) de precipitação: é a relação entre a altura
pluviométrica e a duração da precipitação expressa(mm/h
ou mm/min);
Períodoa) de retorno (Tempo de recorrência): o período
de tempo médio (em anos) em que um determinado
evento deve ser igualado ou superado pelo menos
uma vez.
Grandezas que caracterizam a precipitação
Curvas I-D-F
• Base para estudos de drenagem urbana e controle de cheias;
• Relaciona Intensidade com Duração e Frequência de ocorrência;
• Obtida com base em registros de chuvas intensas;
• Geralmente obtidas de pluviógrafos;
• Análise estatística;
𝑇𝑟 =
1
𝐹𝑒
IDF para Fortaleza - 30 anos de registros
pluviográficos contínuos (1970 a 1999)
Urussanga-SC
EX: Calcule a intensidade da
precipitação para as 4 cidades
apresentadas, considerando
duração do evento de 20 minutos e
tempo de retorno de 10 anos.
Tempo de concentração da bacia - Tc
Tempo necessário para que toda a área da bacia contribua para o
escoamento superficial num determinado ponto de controle
(exutório).
forma✓ da bacia,
declividade✓ média,
✓ sinuosidade,
declividade✓ do seu curso principal, etc.
A avaliação do tempo de concentração de uma bacia é bastante
complexa, devido aos inúmeros condicionantes envolvidos,
existindo uma grande variedade de expressões de cálculo,
merecendo, por isso, grande atenção na sua determinação.
𝑡𝑐 = 0,019
𝐿0,77
𝑖0,385
Tempo de concentração
Equação de Kirpich
Onde:
Tc: tempo de concentração (min);
L: extensão do curso d’água (m);
i: declividade (m/m).
𝑡𝑐 = 57
𝐿3
𝑖
0,385
Em que:
Tc: tempo de concentração (min);
L: extensão do curso d’água (km);
I ou S: declividade (m/m);
H: desnível entre a cabeceira do talvegue principal até o exutório (m);
A: área da bacia (km²).
Equações para Tempo de concentração
Hietograma de Projeto
1) Método do SCS – Soil Conservation Service ou 
Método dos Blocos Alternados
154,54 mm
h
∗ 5min ∗ (
1h
60 min
)
126,25 𝑚𝑚
ℎ
∗ 10min ∗ (
1ℎ
60𝑚𝑖𝑛
)
Hietogramas de Projeto
Td=240 min e Tr=2anos.
Método dos Blocos 
Alternados
Método de Chigago
2. Infiltração
O escoamento superficial abrange desde o excesso de precipitação
que ocorre logo após uma chuva intensa e se desloca livremente
pela superfície do terreno, até o escoamento de um rio, que pode
ser alimentado tanto pelo excesso de precipitação como pelas
águas subterrâneas.
• Climáticos
Intensidade e a duração da precipitação
Precipitação e umidade antecedente
• Fisiográficos
Área, forma, permeabilidade, capacidade de infiltração e 
topografia da bacia.
• Obras Hidráulicas
Fatores que influenciam o escoamento superficial
3. Escoamento Superficial
Vazão (m• ³/s ou L/d)
Vazão média diária(m• ³/s ou L/d)
Vazão específica (m• ³/s.km² ou m³/s.m² ou L/d.ha ou L/d.km²)
Coeficiente de escoamento superficial (C)•
C=
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑒𝑠𝑐𝑜𝑎𝑑𝑜
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑑𝑜
Tempo de concentração (• tc)
Tempo de retorno (• Tr)
Nível da água • (cheia ≠ inundação)
Caracterização do Escoamento Superficial
Fatores que influenciam a forma de um hidrograma
ÁREA DA BACIA
FORMA DA BACIA
COBERTURA DO SOLO
OBRAS HIDRÁULICAS - Reservatório
OBRAS HIDRÁULICAS - Retificação do curso do rio
CARACTERÍSTICAS DA PRECIPITAÇÃO