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HIDROLOGIA Prof. Rodrigo Silva Campo Grande – MS Agosto de 2017 I – INTRODUÇÃO AOS RECURSOS HÍDRICOS II – HIDROLOGIA APLICADA (CICLO HIDROLÓGICO, BACIAS HIDROGRÁFICAS, PRECIPITAÇÃO, EVAPOTRANSPIRAÇÃO, INFILTRAÇÃO, ESCOAMENTO SUPERFICIAL, ÁGUAS SUBTERRÂNEAS) III – DRENAGEM URBANA IV – GESTÃO DE RECURSOS HÍDRICOS – ASPECTOS LEGAIS V – PARÂMETROS DE QUALIDADE DE ÁGUA EMENTA AV1 E AV2: NOTA DE 0 A 8,0 + EXERCÍCIOS DE 0 A 2,0 AV3: NOTA DE 0 A 10,0 AVALIAÇÕES Hidrologia é a ciência que trata da água na Terra, sua ocorrência, circulação e distribuição, suas propriedades físicas e químicas, e suas reações com o meio ambiente, incluindo suas relações com a vida. CONCEITO (United States Federal Council of Sciencie and Technology, Comittee for Scientific Hidrology, 1962) OCEANOGRAFIA HIDROLOGIA MÉDICA CONCEITO IMPORTÂNCIA Dimensionamento de obras hidráulicas; Aproveitamento de recursos hídricos; Controle e previsão de inundações; Controle e previsão de secas; Controle de poluição; Qualidade ambiental. CAMPOS DE ATUAÇÃO MULTIDISCIPLINAR A Hidrologia, de início apenas quantitativa, evoluiu de modo progressivo para permitir o enfoque integrado dos aspectos de quantidade e de qualidade da água. Todo projeto deve contar com uma previsão de disponibilidade hídrica. Necessário série de dados e estudos estatísticos. CIÊNCIA DA HIDROLOGIA DEMANDA HÍDRICA DEMANDA HÍDRICA Inclui também a Hidrologia das Águas Subterrâneas, para estudar a ocorrência e a exploração dos enormes volumes de água acumulados no subsolo e a Hidrologia Urbana frente aos complexos problemas de inter-relação entre o uso do solo urbano e as enchentes. CIÊNCIA DA HIDROLOGIA CIÊNCIA DA HIDROLOGIA CIÊNCIA DA HIDROLOGIA A utilização econômica fez com que a água passasse a ser reconhecida como um recurso hídrico (tem valor econômico). Vários usos associados. CIÊNCIA DA HIDROLOGIA A água é um mineral presente em toda a Natureza, nos estados sólido, líquido e gasoso. É um recurso natural peculiar, pois se renova pelos processos físicos do ciclo hidrológico. A Terra se comporta como um gigantesco destilador, pela ação do calor do Sol e das forças da gravidade. É, ainda, parte integrante dos seres vivos, e essencial à vida. A água não vai acabar! RECURSOS HÍDRICOS – CONCEITOS BÁSICOS 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. RECURSOS HÍDRICOS – CONCEITOS BÁSICOS RECURSOS HÍDRICOS – GESTÃO Política Nacional dos Recursos Hídricos – Lei Federal 9433/1997 RECURSOS HÍDRICOS – GESTÃO abastecimento público; geração de energia elétrica; navegação; dessedentação de animais; suprimento industrial; crescimento de culturas agrícolas; conservação da flora e da fauna; recreação e lazer. RECURSOS HÍDRICOS – GESTÃO RECURSOS HÍDRICOS – GESTÃO Equipes multidisciplinares terão de ir a campo para interagir com os usuários das águas, com as comunidades urbanas e rurais, com os industriais, agricultores e ambientalistas a fim de encontrar, em processo de negociação complexo e difícil, as soluções de consenso para os conflitos de uso dos recursos hídricos. RECURSOS HÍDRICOS – USOS CONSULTIVOS NO BRASIL Quantidade e qualidade. Em regiões semi-áridas a escassez resulta das baixas disponibilidades hídricas e das irregularidades climáticas. Nas regiões úmidas, devido à sua contaminação, a água se torna indisponível para os usos mais exigentes, dando origem também à escassez. ESCASSEZ DE ÁGUA Outro aspecto fundamental da água é o desequilíbrio provocado pelos eventos hidrológicos extremos, como as secas e as inundações. EVENTOS EXTREMOS As enchentes, agravadas pelo desmatamento e pela impermeabilização do solo urbano, são responsáveis por grandes prejuízos econômicos e sociais, e muitas vezes são um grande risco à vida das pessoas nas áreas de influência. ENCHENTES As secas trazem enormes problemas à imensa população brasileira da região semi-árida, causam pobreza, desnutrição e êxodo para as grandes cidades. SECAS EVENTOS EXTREMOS - AMAZÔNIA Poluição ≠ Contaminação Na maioria das vezes consegue assimilar os despejos, regenerando-se através de processos físicos, químicos e biológicos, mas a capacidade assimilativa dos corpos de águas pode ser excedida. POLUIÇÃO E CONTAMINAÇÃO DISTRIBUIÇÃO LOCAL NAVEGAÇÃO HIDRELÉTRICAS PSICULTURA RECURSOS HÍDRICOS – USOS NÃO CONSULTIVOS NAVEGAÇÃO GERAÇÃO DE ENERGIA GERAÇÃO DE ENERGIA Hidrologia desfavorável: despacho de uma fração maior da capacidade das termelétricas, contribui para a segurança do suprimento; Hidrologia favorável: as termelétricas são menos utilizadas e reduz o custo de operação, a queima de combustíveis fósseis (não renováveis) e a emissão de poluentes; SIN – Sistema interligado nacional (98%) GERAÇÃO DE ENERGIA EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA POTENCIAL EÓLICO BELO MONTE: R$ 22,00 EÓLICA: R$ 100,00 SOLAR: R$ 200,00 CUSTOS DE PRODUÇÃO - 1 MW (VALORES ESTIMADOS) Itaipu: 14.000 MW ; 1350 km² Balbina (AM): 250 MW ; 2360 km² Belo Monte: ATÉ 11.000 MW, EFETIVAMENTE 4.500 ; 640 km² GERAÇÃO DE ENERGIA – IMPACTOS DE PROJETOS 25 ANOS DE FUNCIONAMENTO 3129 KM² ALAGADOS, 3546 ILHAS PIOR CUSTO BENEFÍCIO ENTRE AS 116 UHE 112 MW DE GERAÇÃO SUPRE 10,5% DA DEMANDA DE MANAUS BALBINA - 2014 BIBLIOTECA VIRTUAL GESTÃO DE RECURSOS HÍDRICOS – STELA DE ALMEIDA CAP. 1 LEITURA COMPLEMENTAR: Boa semana e bons estudos!! CICLO HIDROLÓGICO Prof. Rodrigo Silva Campo Grande – MS Agosto de 2017 Fenômeno global de circulação da água entre a superfície terrestre e a atmosfera, impulsionado fundamentalmente pela energia solar, associada à gravidade e à rotação da Terra. CONCEITO CONCEITO Precipitação: É a quantidade de chuva caída sobre o continente. Infiltração: É o fluxo de água da superfície do solo para o subsolo. Evaporação: É a emissão de vapor de água por uma superfície de água livre. Evapotranspiração: É a quantidade de água transferida do solo à atmosfera por evaporação e transpiração das plantas. FASES DO CICLO Escoamento Superficial: É uma parte da precipitação que escoa na superfície do solo Escoamento subterrâneo ou de base: É uma parte do escoamento, que, infiltrado no solo, atinge o lençol freático e vai ficar armazenado ou alimentar um rio como água de fonte FASES DO CICLO DISTRIBUIÇÃO NOS RESERVATÓRIOS Tempo de residência: tempo médio que uma molécula de água permanece num dado “RESERVATÓRIO” do ciclo hidrológico: Tr=Vol/Q ( Vol = volume armazenado; Q=vazão) DISTRIBUIÇÃO NOS RESERVATÓRIOS HIDROSFERA TEMPO DE RESIDÊNCIA Oceanos 2.500 anos Aqüíferos (zona saturada) 1.400 anos Calotas polares 9.700 anos Geleiras 1.600 anos Gelo subterrâneo 10.000 anos Lagos 17 anos Pântanos 5 anos Umidade do solo 1 ano Rios e canais 16 dias Umidade atmosférica 8 dias Água no meio biótico dias/horas DISTRIBUIÇÃO NOS RESERVATÓRIOS Balanço de massa entre as fases do ciclo. Entra = Sai P+R = Q + ETP + (R + R) Para longos períodos: P = Q + ETP BALANÇO HÍDRICO P = Q + ETP BALANÇO HÍDRICO DE 1ª GERAÇÃO P = Q + ETP + Usos antrópicos diretos BALANÇO HÍDRICO DE 2ª GERAÇÃO P = Q + ETP + Usos antrópicos diretos + água virtual BALANÇO HÍDRICO DE 3ª GERAÇÃO Ciclo de vida do produto ÁGUA VIRTUAL EX 1: Uma bacia hidrográfica de 365 hectares tem, na foz de seu rio principal, uma vazão média de 0,1 m³ /s. Estudos indicam que a evapotranspiração na área é de 715 mm/ano. Como não há medição pluviométrica naárea, aplicando-se o conceito de balanço hídrico, a precipitação anual, em mm, vale quanto? EX 2: Considere uma bacia com 13 hectares onde o total anual precipitado médio é de 1326 mm e a vazão exutória é 1,86 L/s. Nesta bacia, pretende-se implantar um lago, inundando 1/3 da área total da bacia. Supondo que a evaporação direta no reservatório é estimada em 1100 mm/ano (levando-se em consideração a área total da bacia), calcule o decréscimo percentual na vazão média. Como se pode explicar o fato de que uma região que não houve aumento populacional, os recursos hídricos se tornaram escassos; mesmo havendo a renovação de água por meio do Ciclo Hidrológico. 2. Explique o Ciclo Hidrológico, enfatizando cada um de seus componentes. Discuta a renovação da água pelo Ciclo Hidrológico e a velocidade de degradação ambiental. *ENTREGA ATÉ 09/08/2017 ATIVIDADE 1 Boa semana e bons estudos!! Gráf1 16.5 4.9 64.7 13.9 Plan1 Consumo Humano 16.5 Dessedentação de Animais 4.9 Irrigação 64.7 Indústria 13.9 Plan2 Plan3
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