1- Fundamentos em Hidrologia

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Fundamentos de Hidrologia 
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Disciplina 
Fundamentos de 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. 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
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 as formas vivas relacionada com toda a água da 
Terra. 
Definição: (proposta pelo US Federal Council for Sciences and Technology (Chow, 1964)). 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Por ser muito ampla, é difícil pensar numa ciência que não esteja 
incluída nesta definição: 
 A Botânica, ao estudar o transporte de água através dos 
vegetais; 
 ou a Medicina, ao estudar a água no corpo humano, fariam 
parte da Hidrologia. 
 
 
Na prática, a definição é: 
A Hidrologia estuda as fases do ciclo 
hidrológico, descrevendo seu passado, 
tentando prever seu futuro. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
A água diferencia-se dos demais recursos naturais pela notável propriedade 
de renovar-se continuamente, graças ao ciclo hidrológico. Embora o 
movimento cíclico da água não tenha princípio nem fim, costuma-se iniciar seu 
estudo descritivo pela evaporação da água dos oceanos, seguida de sua 
precipitação sobre a superfície que, coletada pelos cursos d’ água, retorna ao 
local de partida. 
 
Transferência da água 
oceano x continente 
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Fundamentos de Hidrologia 
 
Apesar da maior parte da água do Planeta, em qualquer 
momento, estar contida nos oceanos, a mesma 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. 
Antes de CRISTO no século VI, Tales de Mileto, já dizia: “tudo vem da água, tudo possui água (...) a 
inexistência da água traz a inexistência da vida (...) ela é a primeira substância que origina a vida (...) “” 
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Fundamentos de Hidrologia 
O Planeta Terra é chamado de “o 
Planeta Azul” - dois 
terços de sua superfície são 
cobertos pela água de mares e 
oceanos. Na realidade, existe água 
em praticamente todo lugar: 
sobre a superfície terrestre, 
na forma de rios, lagos, mares e 
oceanos; sob a superfície 
terrestre, na forma de água 
subterrânea e umidade do solo e 
na atmosfera, na forma de vapor 
d’água. A água, em certos locais, 
pode ocorrer de forma quase 
ilimitada, como nos oceanos, ou 
em quantidades praticamente 
nulas, como nos desertos. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Hidrologia é a ciência que trata da 
água na Terra, sua ocorrência, 
circulação, distribuição espacial, 
suas propriedades físicas e 
químicas e sua relação com o 
ambiente, inclusive com os seres 
vivos. A Hidrologia é o estudo da 
água na superfície terrestre, no 
solo e no sub-solo. De uma forma 
simplificada pode-se dizer que 
hidrologia tenta responder à 
pergunta: O que acontece 
com a água da chuva? 
 
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Fundamentos de Hidrologia 
 
Os mais antigos trabalhos de drenagem e 
irrigação em larga escala são atribuídos ao Faraó 
Menés, fundador da primeira dinastia egípcia, 
que barrou o rio Nilo próximo a Mênphis, com 
uma barragem de 15m e extensão de 
aproximadamente 500 metros, para alimentar o 
canal de irrigação. 
 
Também no Egito encontram-se os primeiros 
registros sistemáticos de níveis de enchentes. 
Estes registros datam de 3.500 a.C. e indicavam 
aos agricultores a época oportuna de romper os 
diques para inundar e fertilizar as terras 
agricultáveis. Nota-se que, aos egípcios, pouco 
importava o estudo da Hidrologia como ciência e 
sim, a sua utilização. 
Embarcação feita de papiro muito utilizada pelos 
pescadores egípcio 
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Fundamentos de Hidrologia 
Sem o Nilo, o Egito não existiria. Não 
haveria água nem terra fértil para plantar. O 
nível de chuvas é baixo , cerca de 100 a 150 
milímetros na média anual. O clima é quente, 
mesmo no inverno, as temperaturas raramente 
caem abaixo de 13°C. Mas o Egito tem o Nilo. 
Ele é um dos maiores rios do mundo e 
percorre uma longa distância - cerca de 6.690 
quilômetros - em um vale margeado por 
penhascos e montanhas, uma vez por ano, 
entre junho e outubro, ocorria a enchente do 
Nilo, que cobria o vale com uma espessa 
camada da lama e sedimentos. 
Eles construíam máquinas engenhosas para captar a 
água do rio e irrigar os campos 
 
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Fundamentos de Hidrologia 
Muitos conceitos errôneos e falhas de 
compreensão atravessaram o desenvolvimento da 
engenharia no seu sentido atual. Os gregos foram 
os primeiros filósofos que estudaram seriamente a 
Hidrologia, com Aristóteles sugerindo que os rios 
eram alimentados pelas chuvas. Sua maior 
dificuldade eram explicar a origem da água 
subterrânea. Somente na época de Leonardo da 
Vinci (por volta de 1.500 d.C)a idéia da 
alimentação dos rios pela precipitação começou a 
seraceita. No entanto, foi apenas no ano de 1694 
que Perrault, através de medidas pluviométricas 
na bacia do rio Sena, demonstrou, 
quantitativamente, que o volume precipitado ao 
longo do ano era suficiente para manter o volume 
escoado. 
 
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Fundamentos de Hidrologia 
• Escoamento subterrâneo 
O astrônomo inglês Halley, em 1693, provou 
que a evaporação da água do mar era 
suficiente para responder por todas as 
nascentes e fluxos d’água. Mariotte, em 
1686, mediu a velocidade do rio Sena. Estes 
primeiros conhecimentos de Hidrologia 
permitiram inúmeros avanços no Século 
XVIII, incluindo o teorema de Bernoulli, o 
Tubo Pitot e a Fórmula de Chèzy, que formam 
a base da Hidráulica e da Mecânica dos 
Fluidos. 
 
Durante o Século XIX, foram feitos 
significantes avanços na teoria da água 
subterrânea, incluindo a Lei de Darcy. No que 
se refere à Hidrologia de águas superficiais, 
muitas fórmulas e instrumentos de medição 
foram criados. 
Principais civilizações da Antigüidade - (forma de 
arco) - estende-se do Vale do Jordão à 
Mesopotâmia, além de abrigar os rios Tigres e 
Eufrates. 
 
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Fundamentos de Hidrologia 
Chow (1964) chamou o período compreendido 
entre 1900 e 1930 ficou conhecido como o 
Período do Empirismo. O período de 
1930 a 1950 seria o Período da 
Racionalização. Datam desta época o 
Hidrograma Unitário de Sherman (1932) e a 
Teoria da Infiltração de Horton (1933). 
 
 Entre 1940 a 1950 foram feitos significantes 
avanços no entendimento do processo de 
evaporação. Em 1958, Gumbel lança as bases 
da moderna hidrologia estocástica. 
A partir da década de 70, a Hidrologia passa a 
contar com os avanços computacionais, o que 
levaram ao desenvolvimento de muitos 
modelos de simulação. 
Foto: Google 
CHOW, V. T. “Handbook of Applied Hydrology”, McGraw-Hill 
Book Company, New York, 1964 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
A Hidrologia está voltada para os diferentes problemas 
que envolvem a utilização dos recursos hídricos, preservação do 
meio ambiente e ocupação da bacia. 
 Aspectos de disponibilidade hídrica; 
 Regularização de vazão; 
 Planejamento, operação e gerenciamento 
 dos recursos hídricos. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
 Planejamento: Gerenciamento de Bacias, e Inventário; 
 Projeto: Navegação, Irrigação, Energia, Drenagem, Abastecimento, 
 Controle de Cheias, Poluição, Erosão, Recreação, e Piscicultura; 
 Operação: Reservatórios, Controle de Cheias, Irrigação, Navegação, 
 Abastecimento, Previsão Hidrológica, Geração de Energia. 
A água deve ser dominada ser dominada e ter seu uso regulado para 
satisfazer uma ampla gama de propósitos. A atenuação dos danos ambientais 
relacionados às: enchentes, drenagem urbana, disposição de esgotos e projetos 
de infraestrurua urbana (drenagem pluvial), são aplicações da engenharia civil - 
”recursos hídricos”. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
A Hidrologia evoluiu de uma ciência preponderantemente 
descritiva e qualitativa, para uma área de conhecimento onde os métodos 
quantitativos têm sido explorados através de metodologias matemáticas e 
estatísticas. 
 
 
 
 
 
 
Portanto, a Hidrologia se consolidou a partir do século 20 e a partir 
daí, para analisar os processos físicos das bacias, a hidrologia se dividiu em 
subáreas: Hidrometeorologia, Geomorfologia, Escoamento Superficial, 
Interceptação vegetal, Infiltração e escoamento em meio não-saturado, 
Escoamento em meio saturado, Escoamento em rios e canais, Evaporação e 
evapotranspiração, Fluxo dinâmico em reservatórios lagos e estuários, 
Produção e transporte de sedimentos, Qualidade da água e meio ambiente. 
 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Hidrometeorologia 
 
 
É a parte da ciência que trata da água na 
atmosfera. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Geomorfologia 
 
 
Trata da análise quantitativa das 
características do relevo e bacias 
hidrográficas e sua associação com o 
escoamento. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Escoamento superficial 
 
 
Trata do escoamento sobre a superfície da 
bacia. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Intercepção Vegetal 
 
 
É a subárea do conhecimento que avalia a 
interceptação de precipitação pela cobertura 
vegetal na bacia hidrográfica. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Infiltração e escoamento em 
meio não-saturado 
 
Trata da observação e previsão da infiltração 
no solo e do escoamento no solo não-
saturado. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Escoamento em meio 
saturado 
 
Envolve o estudo do comportamento do fluxo 
em aqüíferos, camada do solo saturado. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Escoamento em rios e canais 
 
 
Trata da análise doescoamento em rios, 
canais e reservatórios. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Evaporação e 
evapotranspiração 
 
Trata da avaliação da perda de água por 
evaporação de superfícies livres como 
reservatórios e lagos, evapotranspiração de 
culturas e da vegetação natural. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Fluxo dinâmico em 
reservatórios, lagos e 
estuários 
 
Trata do escoamento turbulento em meios 
multidimensionais. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Produção e transporte de 
sedimentos 
 
Trata da qualificação da erosão de solo e do 
transporte de sedimento, na 
superfície da bacia e nos rios, devido às 
condições naturais e do uso do solo. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Qualidade da água e meio 
ambiente 
 
Trata da qualificação de parâmetros físicos, 
químicos e biológicos da 
água e sua incteração com os seus usos na 
avaliação do meio ambiente aquático. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Prof. Dr. João Moreno 
jmoreno@unimep.br 
 
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