Aula 2 Ciclo hidrológico e balanço hídrico

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Prof. Samuel Beskow 
Ciclo hidrológico e balanço hídrico 
Ciclo Hidrológico 
26/08/2014 2 Hidrologia: Ciclo hidrológico e balanço hídrico 
Definição 
Fonte básica de energia 
Escalas 
Melhor entendimento em BH 
Ciclo hidrológico global 
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 - 
Distribuição de água no mundo (Fonte: Carvalho & Silva, 2004) 
Ciclo hidrológico global 
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 Processos do CH; 
 
 3 partes fundamentais; 
 
 Oceanos: E > P; 
 
 Continentes: E < P; 
 
 Melhor entendimento 
em BH; 
 
Ciclo hidrológico global 
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Proporção da chuva total que retorna para evaporação, escoamento superficial e 
recarga de água subterrânea em três zonas climáticas diferentes (Fonte: Davie, 2008) 
Ciclo hidrológico na escala de BH 
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Ciclo hidrológico na escala 
 de BH 
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Maior nível de detalhamento 
3 componentes básicos 
Precipitação: ocorrência, tipos; 
O que ocorre a partir da precipitação? 
Parte que não é interceptada  ??? 
Ciclo hidrológico na escala de BH 
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Infiltração 
Função ambiental da parte 
que infiltra 
Ip > CI 
• O que é? 
• Como se movimenta? 
• Onde atinge? 
• Primeiro preenchimento de depressões; 
• Depois runoff propriamente; 
• O escoamento procura os canais. 
 
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Parcela que escoa 
• Transporte de sedimentos 
• Danos ao ambiente da BH 
• Perda de água, solo agricultável e insumos 
• Contaminação de corpos d’água 
• Reduz o potencial agrícola 
• Aumenta a propensão a cheias (assoreamento). 
 
 
 
 
 
Ciclo hidrológico na escala de BH 
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 Outras nomenclaturas de escoamento superficial direto; 
 Para fechar o ciclo: ET; 
 Locais: chega a 60% do ciclo. 
Papel do homem no CH 
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A equação de BH 
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CH x equação de 
balanço hídrico 
O que representa esta 
equação? 
Maneiras de 
representar a equação 
Maneira a ser 
abordada 
Equação BH para uma bacia 
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P + Lc = Si + Esd + Ess + Eb + Lp + ΔA + ET 
Onde P é a precipitação; Lc corresponde à capilaridade; Si a 
interceptação, Esd o escoamento superficial direto, Ess o escoamento 
sub-superficial, Eb o escoamento subterrâneo (base), Lp a percolação, 
ΔA a variação de armazenamento de água no solo, ET a 
evapotranspiração. 
ATENÇÃO 
Cronologia 
Intervalo de tempo 
Alguns detalhes sobre os componentes 
da equação 
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• Termo runoff: o que é? 
 
• Componentes do escoamento total e seus termos 
 
• Importância de cada componente do esc.: variável 
• Modelos de simulação hidrológica  f (equação BH) 
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Componentes do escoamento total em uma vertente (Fonte: 
Davie, 2008) 
Equação de BH 
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 Termos da equação: + ou – em f(maneira analisada); 
 
 Utilização da equação: ET e escoamento total. 
 
 
 
 
 
Medição dos componentes da equação 
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• Escoamento superficial total (ESt) 
• Umidade do solo 
• Umidade do solo 
• Lâminas percolada e capilar 
• Precipitação 
• Interceptação 
• ET 
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Medição de precipitação pluvial 
 
 
 
 
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Medição de precipitação pluvial 
 
 
 
 
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Medição de escoamento superficial total 
 
 
 
 
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Medição de escoamento superficial total 
 
 
 
 
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Monitoramento de umidade do solo 
 
 
 
 
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Monitoramento da evaporação de água 
 
 
 
ET como variável dependente 
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Lp – Lc  podem ser obtidos (piezômetros ou poços de observação 
do aquífero) 
 se superfície do aquífero estiver distante da camada de 
monitoramento  0 
ESt = soma dos escoamentos  como obter? 
 
 
ET = P - Si – (Lp – Lc) – ESt - ΔA 
ET como variável dependente 
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ET = P - Si – ESt - ΔA 
IMPORTANTE: 
Intervalo de 
tempo da 
simulação 
• Escala menor que a anual 
ΔA = At – At-1 
Em que: At = ???, At-1 = ??? e t = ??? 
• Escala anual 
ΔA = 0 ao longo do ano hidrológico. 
 
 
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0 
A 
Tempo Out. Dez. Fev. Abril Jun. Ago. Out 
Figura – Comportamento esperado da variação de armazenamento ao longo do ano 
hidrológico. 
Equação de BH simplificada 
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 P – Si  como contabilizar? 
 
 ESt 
 
ET = P - Si – ESt 
cahidrográfi bacia da Área
tempo Q
ESt



Tabela – Balanço hídrico médio anual das 
principais bacias hidrográficas do Brasil 
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Bacia Precipitação 
(mm) 
Deflúvio 
(mm) 
Evapotranspiração (mm) C 
Amazônica 2544,18 1042,26 1501,92 0,409 
Tocantins 1765,81 470,75 1295,06 0,267 
Atlântico Norte 2135,60 781,88 1353,70 0,366 
Atlântico Nordeste 1121,23 125,42 995,81 0,112 
São Francisco 986,32 151,21 835,11 0,153 
Paraná 1436,02 402,74 1033,28 0,280 
Uruguai 1698,87 715,76 983,11 0,421 
Atlântico Sul 1480,36 643,39 836,97 0,435