10.CET 136(2014-2) Balanco Hidrico

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05/03/2015
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CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
MANEJO DE BACIAS 
HIDROGRÁFICAS
JAILDO SANTOS PEREIRA
E - M A I L : J A I L D O @ Y A H O O . C O M
ESTIMATIVAS USANDO O 
BALANÇO HÍDRICO
Vazão média de longo período
 Média ao longo do período de medição (por exemplo 30 anos) dos
valores diários de vazão
tempo
va
zã
o
Coeficiente de escoamento anual
 Relação entre a vazão média de longo termo e a precipitação 
média anual:
C = Q/P
Valores típicos de 0,1 a 0,4 (ou 10 a 40%)
Balanço Hídrico das Regiões Hidrográficas Brasileiras
Região Área Chuva Vazão Evapo Chuva Vazão Evapo Vazão
transp. transp. %
km2 m3/s m3/s m3/s mm mm mm Chuva
Amazonas - Total 6112000 493491 202000 291491 2546 1042 1504 41
Amazonas- Brasil 3884191 277000 128900 139640 2249 1047 1134 47
Tocantins 757000 42387 11300 31087 1766 471 1295 27
Atlântico Norte 242000 16388 6000 10388 2136 782 1354 37
Atlântico Nordeste 787000 27981 3130 24851 1121 125 996 11
São Francisco 634000 19829 3040 16789 986 151 835 15
Atlântico Leste (1) 242000 7784 670 7114 1014 87 927 9
Atlântico Leste (2) 303000 11791 3710 8081 1227 386 841 31
Paraná 877000 39935 11200 28735 1436 403 1033 28
Paraguai 368000 16326 1340 14986 1399 115 1284 8
Uruguai 178000 9589 4040 5549 1699 716 983 42
Atlântico - Sul 224000 10519 4570 5949 1481 643 838 43
Brasil - Amazonas Total 10724000 696020 251000 445020 2047 738 1309 36
Brasil - Amazonas Parcial 8496191 479529 177900 293169 1780 660 1088 37
(1) Do Japaratuba (SE) ao Pardo (BA)
(1) Do Jequitinhonha (MG/BA) ao Paraíba do Sul ( SP/MG/RJ)
EQUAÇÃO DO BALANÇO HÍDRICO
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dV/dt = P – Q – E
EQUAÇÃO DO BALANÇO HÍDRICO
Variação de 
volume
entrada
saída
evaporação
dV/dt = P – Q – E
Intervalos de tempo longos (> um ano), dV/dt = 0 
P – Q – E = 0 => 
E = P- Q
(Em unidades adequadas)
EQUAÇÃO DO BALANÇO HÍDRICO
BALANÇO HÍDRICO 
Exemplo 1
Uma bacia (Rio Passo Fundo) com Precipitação média 1941 mm e
Vazão de 803 mm (valores médios de 10 anos). Estimar a
evaporação real e o Coeficiente de Escoamento.
Bacia do Rio Passo Fundo, RS
P = 1941 mm/ano
Q = 803 mm/ano
dV/dt = P – Q – E = 0 => E = P- Q
E= 1.941 – 803 = 1.137 mm/ano
O coeficiente de escoamento é a relação entre Q/P
C = 803/1.941 = 0,41 ou 41% da precipitação gera escoamento. 
BALANÇO HÍDRICO 
Exemplo 1
Uma bacia recebe anualmente 1.600 mm de chuva e a vazão média
corresponde a 700 mm. Estimar a evaporação total.
BALANÇO HÍDRICO 
Exemplo 2
A evaporação pode ser calculada por balanço hídrico:
E = P - Q 
E = 1.600 - 700 = 900 mm/ano
BALANÇO HÍDRICO 
Exemplo 2
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A vazão média de uma bacia é de 350 m3/s. A precipitação média
anual é de 1500 mm e a área da bacia é de 25.000 km2. Estime a
evaporação total nesta bacia.
BALANÇO HÍDRICO 
Exemplo 3
BALANÇO ANUAL DA BACIA 
HIDROGRÁFICA
Exemplo 1: A bacia hidrográfica do rio São Francisco recebe anualmente 986 mm
de chuva e a vazão média de 3.040 m3/s. A área da bacia é 634.000 km2. Estimar
a evaporação e o coeficiente de escoamento.
Exemplo 2 - Um rio cuja vazão média é de 34 m3/s foi represado por uma
barragem para irrigação. A área superficial do lago criado é de 5.000 hectares.
Considerando que ainda não há uso da água para irrigação e que a evaporação
direta do lago corresponde a 970 mm por ano, qual é a nova vazão média a
jusante da barragem?
Exemplo 3 - A vazão média de uma bacia é de 350 m3/s. A precipitação média
anual é de 1500 mm e a área da bacia é de 25.000 km2. Estime a evaporação
total nesta bacia.
BALANÇO ANUAL DA BACIA HIDROGRÁFICA
Exemplo 4: Qual seria a vazão de saída de uma bacia completamente
impermeável, com área de 60km2, sob uma chuva constante à taxa de 10
mm/hora?
Exemplo 5: A região da bacia hidrográfica do rio Uruguai recebe precipitações
médias anuais de 1700 mm. Estudos anteriores mostram que o coeficiente de
escoamento de longo prazo é de 0,42 nesta região. Qual é a vazão média esperada
em um pequeno afluente do rio Uruguai numa seção em que a área da bacia é de
230 km2.
Exemplo 6: Considera-se para o dimensionamento de estruturas de
abastecimento de água que um habitante de uma cidade consome cerca de 200
litros de água por dia. Qual é a área de captação de água da chuva necessária para
abastecer uma casa de 4 pessoas em uma cidade com precipitações anuais de
1400 mm, como Porto Alegre? Considere que a área de captação seja
completamente impermeável.
BALANÇO ANUAL DA BACIA HIDROGRÁFICA
Exemplo 7 - Uma bacia de 2300 km2 recebe anualmente 1600 mm de chuva, e
a vazão média corresponde a 14 m3/s. Calcule a evapotranspiração total desta
bacia e o coeficiente de escoamento anual desta bacia.