2- Introdução

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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Generalidades 
Segundo A. Meyer (1948) , define hidrologia como sendo a “a ciência natural que trata dos fenômenos 
relativos à água em todos os seus estados, de sua distribuição e ocorrência na atmosfera, na superfície 
terrestre e no solo, e da relação desses fenômenos com a vida e com as atividades do homem”. 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Como ciência, a Hidrologia pode ser considerada como um capítulo da 
Física da Terra, e , portanto, intimamente relacionada à Meteorologia, 
Climatologia, Geografia Física, Geologia, Oceanografia, etc.; nos estudo da 
relação dos fenômenos hidrológicos com a vida e as atividades do homem, 
a Hidrologia se entrosa com a Agronomia, Mecânica dos Solos, Hidráulica, 
Ecologia, etc. 
Generalidades 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Meteorologia 
Estuda a atmosfera, agente através 
do qual se desenvolve grande parte 
do chamado “Ciclo Hidrológico”. 
Hidrometeorologia se relaciona 
com a Hidrologia, pois, estuda as 
fontes de umidade atmosférico e o 
seu transporte, desde as áreas de 
origem até as de precipitação. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Estuda o clima, que na acepção 
moderna é a síntese estatística das 
condições individuais do tempo. 
Climatologia 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
A hidrologia de um lugar é grandemente influenciada pela 
fisiografia regional: posição relativamente aos oceanos; 
presença de montanhas que possam influenciar a 
precipitação; fortes declives de terrenos possibilitando rápidos 
escoamentos superficiais; depressões, lagos ou baixadas 
capazes de retardar ou armazenar o deflúvio, etc. . 
Geografia Física 
Representação esquemática de uma microbacia, 
mostrando os fatores (clima, solos, geologia, 
características físicas da bacia e uso do solo) que 
afetam a produção de água 
GREGORY, K.J. & D.E. WALLING, 1973. Drainage Basin Form and Process. John-
Wiley. 456 p. HEWLETT, J.D., 1982. Principles of Forest Hydrology. The University of 
Georgia Press 
Fonte Se
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
A distribuição da água sobre e sob a superfície das áreas 
terrestres dependem fundamentalmente das características 
da crosta: tipos de rocha, peculiaridades e extensão de 
depósitos geológicos condicionam a ocorrência dos lençóis 
aquíferos. 
Geologia 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
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Oceanografia 
Os oceanos constituem a maior fonte de umidade para a 
renovação dos recursos de água das áreas terrestres. A 
Oceanografia no que concerne às correntes oceânicas, maré, 
evaporação, etc., fornece bases preciosas para a Hidrologia. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Hidrologia - Engenharia Civil 
Segundo L. N. Garcez & G. A. C. Alvarez, “As interligações da Hidrologia com a 
Agronomia, Mecânica dos Solos, Hidráulica, etc., são por demais evidentes”, 
destacando que, a Engenharia Hidráulica trata do planejamento, projeto, 
construção e operação das estruturas destinadas a controlar e utilizar os recursos 
hídricos, e que a Hidrologia se destaca como uma das bases de importância da 
Engenharia Civil. 
Engenharia 
Civil 
Recursos Hídricos 
E 
Saneamento 
Geotécnia 
Construção 
Produção 
Estruturas 
Transportes 
 Forte formação científica 
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Fundamentos de Hidrologia 
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Hidrologia - Engenharia Civil 
O aproveitamento dos recursos hídricos requer concepção, planejamento, projeto, 
construção e operação de meios para o domínio e utilização das águas. Embora 
seja, a princípio, função dos engenheiros civis, necessita dos serviços de 
especialistas de outros campos do conhecimento científico. 
Os problemas relativos aos recursos hídricos interessam a economistas, 
especialistas no campo das ciências políticas, geólogos, engenheiros mecânicos, e 
eletricistas, químicos, biólogos, e outros especialistas em ciências sociais e naturais. 
Cada projeto de aproveitamento hídrico, pressupõe-se à um conjunto de 
conhecimento das condições físicas, as quais devem ser equacionadas, razão pela 
qual dificilmente podem ser aproveitados projetos padronizados que conduzam a 
soluções simples e estereotipadas. As condições específicas de cada projeto devem 
satisfazer da aplicação integrada dos conhecimentos fundamentais de várias 
disciplinas. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Ciclo Hidrológico 
Fenômeno global de circulação fechada da água entre a superfície 
terrestre e a atmosfera, impulsionado pela energia solar associada 
à gravidade e à rotação terrestre. 
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O ciclo hidrológico 
é o conceito central da 
hidrologia. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Ciclo Hidrológico 
• Escoamento subterrâneo 
 Evaporação 
 Transpiração 
 Condensação 
 Precipitação 
 - Interceptação 
 
 Escoamento superficial 
 Infiltração 
Percolação 
Escoamento subterrâneo 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Ciclo Hidrológico - Água Subterrânea 
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O ciclo hidrológico acaba 
fechando-se porque a 
água subterrânea 
obedecendo a 
morfologia do terreno, 
percola muito 
vagarosamente em 
direção aos rios, lagos e 
oceanos. 
 
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Fundamentos de Hidrologia 
Ciclo Hidrológico - Tipos de Escoamentos 
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• Escoamento sub-superficial 
• Escoamento superficial 
• Escoamento subterrâneo 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Ciclo Hidrológico - Tipos de Escoamentos 
• Sub-superficial ? 
• Superficial 
• Subterrâneo 
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Fundamentos de Hidrologia 
Ciclo Hidrológico - Tipos de Escoamentos 
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Chuva, infiltração, escoamento 
superficial 
 
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Fundamentos de Hidrologia 
Ciclo Hidrológico - Tipos de Escoamentos 
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 Camada saturada 
Chuva, infiltração, escoamento 
superficial, escoamento 
subterrâneo 
 
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Fundamentos de Hidrologia 
Ciclo Hidrológico - Tipos de Escoamentos 
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Escoamento sub-superficial 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Ciclo Hidrológico - Tipos de Escoamentos 
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Depois da chuva: Escoamento 
sub-superficial e escoamento 
subterrâneo 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Ciclo Hidrológico - Tipos de Escoamentos 
Estiagem: apenas 
escoamento subterrâneo 
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Fundamentos de Hidrologia 
Ciclo Hidrológico - Tipos de Escoamentos 
Estiagem: apenas 
escoamento subterrâneo 
Camada saturada 
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Fundamentos de Hidrologia 
Ciclo Hidrológico - Tipos de Escoamentos 
Estiagem: apenas 
escoamento subterrâneo 
Camada saturada 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Ciclo Hidrológico - Tipos de Escoamentos 
Estiagem muito longa = rio seco 
Rios intermitentes 
Camada saturada 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Ciclo Hidrológico - Reservas de água 
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Onde está a água no mundo? 
A mesma quantidade de água 
está presente na Terra 
atualmente como no tempo em 
que os dinossauros habitavam o 
planeta, há milhões de anos 
atrás. 
 
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Fundamentos de Hidrologia 
Ciclo Hidrológico - Global e regional 
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Ciclo global: 
 
• ciclo fechado 
• recirculação de toda a água 
• oceanos: mais evaporação do 
que precipitação 
• continentes: mais 
precipitação do que evaporação 
O ciclo hidrológico é fechado se considerado em escala global. Em escala regional 
podem existir alguns sub-ciclos. Por exemplo, a água precipitada que está escoando em 
um rio pode evaporar, condensar e novamente precipitar antes de retornar ao oceano. 
 
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Ciclo Hidrológico - Global e regional 
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Ciclo regional: 
 
• ciclo aberto 
• parte da água retorna 
• parte da água é trazida de 
fora pela atmosfera 
• balanço hídrico 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Ciclo Hidrológico - Balanço hídrico regional 
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Modelo simplificado de um sistema hidrológico 
I é a vazão de entrada 
Q é a vazão de saída 
∆S/∆t é a variação no 
armazenamento do sistema 
por unidade de tempo 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Ciclo Hidrológico - Balanço hídrico regional 
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Modelo simplificado de um sistema hidrológico 
Entrada: 
• Precipitação (P) 
Saídas: 
• Escoamento (Q) 
• Evapotranspiração (E) 
P = Q + E 
A equação do balanço hídrico é um instrumento muito 
útil e pode ser usado de várias maneiras para estimar a 
magnitude e distribuição no tempo das variáveis 
hidrológicas. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Área da bacia → km² ou ha 
Precipitação → mm 
Intensidade de precipitação → mm/h 
Evapotranspiração → mm 
Infiltração → mm/h 
Vazão → m³/s 
Ciclo Hidrológico - Unidade de medida em 
hidrologia 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Ciclo Hidrológico - Representação Gráfica de 
Variáveis Hidrológicas 
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Hidrograma 
Pluviograma 
Hidrograma+Pluviograma 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Região Área Chuva Vazão Evapo Chuva Vazão Evapo Vazão Vazão
transp. transp. % %
km2 m3/s m3/s m3/s mm mm mm Chuva Brasil
Amazonas - Total 6112000 493491 202000 291491 2546 1042 1504 41
Amazonas- Brasil 3884191 277000 128900 139640 2249 1047 1134 47 72
Tocantins 757000 42387 11300 31087 1766 471 1295 27 6
Atlântico Norte 242000 16388 6000 10388 2136 782 1354 37 3
Atlântico Nordeste 787000 27981 3130 24851 1121 125 996 11 2
São Francisco 634000 19829 3040 16789 986 151 835 15 2
Atlântico Leste (1) 242000 7784 670 7114 1014 87 927 9 0
Atlântico Leste (2) 303000 11791 3710 8081 1227 386 841 31 2
Paraná 877000 39935 11200 28735 1436 403 1033 28 6
Paraguai 368000 16326 1340 14986 1399 115 1284 8 1
Uruguai 178000 9589 4040 5549 1699 716 983 42 2
Atlântico - Sul 224000 10519 4570 5949 1481 643 838 43 3
Brasil - Amazonas Total 10724000 696020 251000 445020 2047 738 1309 36
Brasil - Amazonas Parcial 8496191 479529 177900 293169 1780 660 1088 37 100
(1) Do Japaratuba (SE) ao Pardo (BA)
(1) Do Jequitinhonha (MG/BA) ao Paraíba do Sul ( SP/MG/RJ)
Ciclo Hidrológico - Balanço hídrico de regiões 
hidrográfica - Brasil 
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(fonte ANA) 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
 Dados hidrológicos básicos 
Na maior parte de seu âmbito, a 
Hidrologia infere os seus princípios 
a partir de séries históricas, isto é, de 
conhecimento que resultam da 
observação sistemática dos fenômenos 
hidrológicos no decorrer do tempo. 
 
Modernamente, os métodos de estudo, 
distinguem-se de acordo com os 
processos analíticos utilizados, 
classificando-se em: 
Hidrologia Estocástica 
Hidrologia Paramétrica 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Na hidrologia estocástica aplicam-se 
modelos estatísticos na representação 
dos fenômenos - (variáveis) - 
hidrológicos. Ou seja, com base nas 
propriedades estocásticas dessas 
variáveis (entendendo-se como 
variável estocástica aquela cujo valor é 
determinado por uma função 
probabilística qualquer). 
Modelo 
Estocástico 
Entrada 
Saída 
“n” respostas 
Hoje 
Futuro História 
Série Histórica 
“n” probabilidades 
Processo Analítico 
Processo 
Modelagem 
 Hidrologia Estocástica 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Já a hidrologia paramétrica 
compreende o 
desenvolvimento e análise das 
relações entre os parâmetros 
físicos intervenientes nos 
eventos hidráulicos e a 
utilização dessas relações para 
gerar ou sintetizar eventos 
hidráulicos. 
 Hidrologia Paramétrica 
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 A Hidrologia baseia-se, 
essencialmente, em elementos 
observados e medidos no campo. 
 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
 Hidrologia Estocástica e 
Paramétrica 
Bibliografia complementar: 
PARAMETRIC HYDROLOGY AND STOCHASTIC HYDROLOGY. Committee on 
Surface – Water Hydrology , ASCE, Journal Hydraulics Division, HY 6, novembro 
de 1965 
 
SNYDER, W. M. e STALL, B. John – Men. Models, Methods, and Machines in 
Hydrologic A nalysis. ASCE, Journal Hydraulics Division, HY 2, março de 1965 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
 Exemplos de aplicações da 
Hidrologia à Engenharia 
 
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• Coleta de dados e elementos; 
• Seleção e análises da consistência dos dados 
a elementos coletados; 
• Escolha dos dados representativos para 
análise do problema; 
• Locação dos dados representativos nos 
elementos cartográficos de estudo (mapas, 
cartas, levantamentos existentes) 
• Traçado de isolinhas; 
• Aplicação de fórmulas e modelos para 
solução do problema; 
• Obtenção de parâmetros representativos; 
• Conclusões e recomendações. 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
 Exemplos de aplicações da 
Hidrologia à Engenharia 
 
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a. Estimativas dos recursos hídricos de uma região (análise da 
capacidade de mananciais superficiais e subterrâneos, previsão 
e interpretação de variações na quantidade e qualidade das 
águas naturais; balanço hídrico); 
 
b. Projeto e construção de obras hidráulicas (fixação de seções de 
vazão em pontes, bueiros e galerias; dimensionamento de 
condutos e sistemas de recalque; projeto e construção de 
barragens; dimensionamento de extravasores); 
 
c. Aproveitamento hidrelétrico (previsão das vazões máximas, 
mínimas e médias, dos cursos de água para o estudo 
econômico-financeiro do aproveitamento; verificação da 
necessidade de reservatório de acumulação; bacias 
hidrográficas, volumes armazenáveis, perdas por evaporação e 
infiltração, etc.). 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
 Reflexão final 
 
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Apresentou-se uma das maneiras de se 
encararem os estudos hidrológicos, 
entretanto, pode ser bastante distinta 
conforme se dê maior ênfase à 
interdependência entre os diversos 
fenômenos, procurando-se estabelecer suas 
relações de causa e efeito, 
ou se procure considerar a natureza 
probabilística de sua ocorrência. 
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Disciplina 
Fundamentos de Hidrologia 
Prof. Dr. João Moreno 
jmoreno@unimep.br 
 
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Apoio Bibliográfico , e indicação 
para o aprofundamento 
específico dessa aula: 
GARCEZ, L.N.; ALVAREZ, G.A. Hidrologia. ed.2a, São Paulo: Editora Edgar Blücher Ltda., 2011. 
 
CAPÍTULO 2 - FUNDAMENTOS GEOFÍSICOS DA HIDROLOGIA pg. 7-28 
CAPÍTULO 3 - COLETA DE DADOS DE INTERESSE PARA A HIDROLOGIA pg. 29-42