Aula 1 Introdução à hidrologia

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Prof. Samuel Beskow 
Introdução à hidrologia 
19/08/2014 Hidrologia: Introdução à hidrologia 2 
Relevância do assunto 
Problemas enfrentados 
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Hidrologia 
Hidrologia: Introdução à hidrologia 4 
1 
• Conceito: 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 . 
• Envolvida com? 
2 
• Hidrologia como ciência: quantificação dos fenômenos; 
3 
• Outras ciências relacionadas: Meteorologia, ciência do solo, geologia, 
geomorfologia, etc. 
 
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Hidrologia 
Hidrologia: Introdução à hidrologia 5 
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• Interdisciplinar 
5 
• Evolução: ciência 
descritiva  quantitativa 
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Um pouco da história da Hidrologia 
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 3000 A.C.  egípicios barraram o rio Nilo  canais de irrigação; 
 Egito  primeiros registros hidrológicos de níveis de enchentes; 
 Gregos  primeira abordagem científica; 
 Pergunta: Qual a origem das águas? Como os rios eram mantidos em épocas de estiagem? 
 Aristóteles: contribuiu para o avanço do conhecimento do CH (“rios são alimentados por chuvas”); 
 20 A.C. Marcus Vitruvius apresentou conceitos próximos do entendimento atual do ciclo 
hidrológico; 
 Século XV, com Leonardo Da Vinci e Bernard Palissy o ciclo hidrológico passou a ser melhor 
compreendido; 
 A partir da década de 30 iniciou-se a hidrologia quantitativa; 
 A partir de 1973 começaram a surgir os modelos hidrológicos; 
 No Brasil? Eng. Saturnino de Brito (1924), Pfafsteter (1957); 
 Literatura nacional: Garcez (1961), Souza Pinto et al. (1973) 
 
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Hidrologia Científica 
• Hidrometeorologia; 
• Geomorfologia; 
• Escoamento superficial; 
• Interceptação vegetal; 
• Infiltração e escoamento em meio não-saturado; 
• Escoamento em rios e canais; 
• Evaporação e evapotranspiração; 
• Produção e transporte de sedimentos; 
• Qualidade da água e meio ambiente. 
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Hidrologia Aplicada 
• O que é? 
Áreas de atuação 
• Planejamento e gerenciamento da BH; 
• Abastecimento de água; 
• Drenagem urbana; 
• Aproveitamento hidrelétrico; 
• Uso do solo rural; 
• Controle da erosão; 
• Controle da poluição e da qualidade da água; 
• Irrigação 
• Navegação, recreação, etc. 
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Estudos Hidrológicos 
• Elementos observados e medidos no campo; 
• Estabelecimentos e manutenção de postos: 
chuva e vazão; 
• Elementos do passado  projetos de obras 
futuras. 
 
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Hidrologia como uma profissão 
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1 
• Tradicionalmente Engenharia  especialização em Hidrologia  
Hidrólogo; 
2 
• Métodos usados por Hidrólogos = deduções de leis básicas + experiência 
profissional + dados observados; 
3 
• Programas de computador x análise de fenômenos hidrológicos complexos; 
 
4 
• Papel principal do Hidrólogo: estudar os fenômenos do CH, descrevendo 
seu passado e tentando prever seu futuro. 
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Hidrologia como uma profissão 
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• Profissionais envolvidos: engenheiros, agrônomos, 
geólogos, matemáticos, estatísticos, geógrafos, 
biólogos, etc. 
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• Profissionais x interesse em fases do CH: 
• Agrônomo, Eng. Agrícola: P, I e E 
• Geólogo: água no subsolo 
• Eng. Civil: escoamento superficial. 
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O que os hidrólogos fazem? 
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O que os hidrólogos fazem? 
• Uso de água: retirada de água para diferentes 
finalidades; 
• Controle de água: extremos hidrológicos, 
erosão e transporte de sedimentos, estruturas 
de proteção (diques e barragens), definição de 
zonas de inundação; 
• Controle de poluição. 
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Água 
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Importância 
Carência de água 
Países em estado 
preocupante 
No Brasil? 
• sobrevivência 
• outros; 
• Limitante para o desenvolvimento 
econômico. 
• Israel, Jordânia, Líbia, A. Saudita, 
Iraque; 
• Alguns países europeus, EUA, 
México. 
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Água 
Hidrologia: Introdução à hidrologia 
 Próximos 25 anos: 3 bilhões de pessoas em regiões com 
extrema falta de água; 
 Pensamento da maioria das pessoas sobre a água: abundante; 
 
 
Figura 1 – Distribuição de água no planeta 
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Água 
• Início da humanidade ... atualidade: >>> 
demanda; 
• População de hoje no mundo = 6 bilhões, 3x > 
que em 1950 
• Consumo hoje = 6x > que em 1950; 
• População no Brasil: 1970  52 milhões; 1996 
 123 milhões; 2000  166,7 milhões. 
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Água 
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1 
• Necessário: investimentos em pesquisa e desenvolvimento 
tecnológico para exploração viável e racional da água; 
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• América do Sul: abundância, com problemas na Argentina, 
Peru e Chile; 
3 
• Desperdício de água: uso predatório e irracional; 
 
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Água no Brasil 
• País mais rico em 
água doce, com 12% 
das reservas mundiais; 
• Desigualdade 
regional (Figura); 
 
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Figura 2 – Distribuição de água no Brasil 
(Fonte: Carvalho & Silva, 2004) 
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Usos da água 
• Classificação: consuntivos e não-consuntivos; 
Principais usos de água 
• Abastecimento urbano; 
• Abastecimento industrial; 
• Irrigação; 
• Navegação; 
• Assimilação e transporte de poluentes; 
• Recreação; 
• Geração de energia; 
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Água 
Hidrologia: Introdução à hidrologia 
Figura 3 – Uso da água no planeta. 
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Hidrologia: Introdução à hidrologia 
Figura 4 – Proporção aproximada dos usos da água em ambiente 
doméstico (Fonte: Collischonn & Tassi, 2010) 
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Usos da água no Brasil 
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Setores 
• Agricultura irrigada  70% 
• Uso doméstico  20% 
• Uso industrial  10% 
Irrigação 
• Irrigação x produção de alimentos; 
• Expansão da agricultura irrigada  questão preocupante; 
• Ineficiência de métodos e sistemas de irrigação; 
• Mais que ½ da água perde-se antes de atingir a zona radicular 
das plantas. 
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REVISÃO RÁPIDA 
- ÚTIL PARA CÁLCULOS - 
 
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 Vazão: 
 - O que representa? 
 - Unidades; 
 - Como converter m³/s para l/s; 
 - Exemplo de cálculo; 
 
 Área: 
 - m² x ha x km²; 
 - Exemplo de cálculo; 
 
 Volume de chuva em lâmina: 
 - x mm de chuva  volume numa dada área.