hidrologia e hidráulica

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Leonardo 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA 
E HIDRÁULICA 
 
 
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NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
Olá, meus amigos e amigas! 
 Vamos iniciar mais um curso focado na prefeitura de Valinhos, ótimo 
salário para engenheiro agrônomo, vamos fazer uma breve apresentação - 
Meu nome é Leonardo, sou Engenheiro Agrônomo formado na Universidade 
Federal de Lavras. Trabalho há mais de 10 anos na Emater-MG (Empresa 
de Assistência Técnica e Extensão Rural do Estado de Minas Gerais). Tenho 
pós-graduação Lato Sensu em Extensão Ambiental para o Desenvolvimento 
Sustentável e em Gestão de Agronegócio. Iniciei o mestrado em Agricultura 
Tropical, na área de conservação de solos. Atualmente sou mestrando de 
na área de olericultura no IF DE MORRINHOS GO. Fui professor do curso 
técnico agrícola Pronatec, ministrei aulas de nutrição e forragicultura, 
fertilidade do solo e culturas anuais e olericultura. 
 Sou professor de matemática e física do ensino médio. Ministro 
vários cursos para agricultura familiar, entre eles fertilidade do solo, 
culturas anuais, olericultura, mecanização agrícola, cafeicultura e manejo 
da bovinocultura de leite. Trabalho com crédito rural (custeio e 
investimento), elaborando projeto e prestando orientação aos agricultores 
há 10 anos. Sou responsável pela elaboração da Declaração de Aptidão ao 
Programa Nacional de Fortalecimento da Agricultura Familiar (DAP) e 
correspondente bancário pelo sistema COPAN. 
 Fiz vários concursos, como Adagro-Pe (agência de 
fiscalização agropecuária de Pernambuco), Perito da Policia Federal área 4 
– agronomia, Ministério Público e Ibama. Logrei êxitos em alguns e fui 
reprovado em outros, mas assim é a vida do concurseiro. Passei na 
Emater-MG, onde estou até hoje. O AGRONOMIACONCURSOS tornou-se o 
nosso ponto de encontro, nosso espaço de estudo para gabaritar todas as 
provas de agronomia. Aproveite todas as oportunidades. 
 
 
 
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NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
 
 
A Hidrologia pode ser entendida como a ciência que estuda a água, 
como a própria origem da palavra indica (do grego): hidrologia = hydor 
(―água‖) + logos (―ciência‖ ou ―estudo‖). Entretanto, uma boa definição 
adotada por vários autores é a seguinte: 
 
―Hidrologia é a ciência que trata da água na Terra, sua 
ocorrência, circulação e distribuição, suas propriedades físicas e 
químicas e sua reação com o meio ambiente, incluindo sua relação 
com as formas vivas‖ (Definição do U.S. Federal Council of Service 
and Technology, citada por Chow, 1959, apud Tucci, 2000). 
 
Lencastre e França (1984) destaca entre outros aspectos que a 
Hidrologia é importante por atuar no controle de cheias e por ―procurar 
controlar, sobretudo a parte da precipitação que influi à rede hidrográfica, 
tirando benefícios do ciclo hidrológico natural‖. Ele destaca ainda que as 
componentes do ciclo hidrológico de maior interesse da Hidrologia são a 
precipitação e o escoamento superficial. 
 Assim, a ciência hidrológica está diretamente relacionada aos 
desastres naturais ocasionados principalmente por inundações/enchentes e 
secas e, indiretamente, com os movimentos de massa, a erosão e o 
assoreamento. Neste ínterim, a ciência hidrológica passa a ter grande 
importância na tomada de decisão, no sentido de prevenir e minimizar os 
efeitos provocados pelos desastres naturais no mundo e, principalmente, 
no Brasil. 
 Dentro deste contexto, ela pode ser dividida em: 
 Hidrometeorologia: estudo da água na atmosfera; 
HIDROLOGIA 
 
 
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 Hidrologia de Superfície: estudo das águas superficiais, dividindo-se 
em: 
 Limnologia: estudo d água em lagos e reservatórios; 
 Potamologia: estudo água em arroios e rios; 
 Glaciologia: estudo da água na forma de gelo e neve na natureza; 
 Hidrogeologia: estudo das águas subterrâneas; 
 
Com a incorporação da visão holística, incluindo os aspectos ambientais, 
a Hidrologia vem se aprofundando e se subdividindo em subáreas do 
conhecimento, como por exemplo: 
 Geomorfologia: avaliação do relevo de bacias hidrográficas de forma 
quantitativa; 
 Interceptação vegetal: análise da influência da cobertura vegetal na 
interceptação da chuva; 
 Infiltração: processo altamente influenciado pelo manejo do solo, 
determinante da intensidade de escorrimento superficial e por 
indiretamente da erosão hídrica; 
 Evaporação e Evapotranspiração: avalia a transferência de água para 
atmosfera, desde a superfície do solo, vegetação ou dos espelhos de 
água; 
 Sedimentologia – estudo da produção de sedimento e de seu 
transporte sobre as encostas e canais de drenagem: análise da 
influência da água no contexto da erosão em bacias hidrográficas; 
 Qualidade da água e meio ambiente: quantifica a qualidade da água 
por meio de parâmetros físicos, químicos e biológicos. 
HISTÓRICO DA HIDROLOGIA 
A importância da água na história da humanidade é identificada 
quando se observa que os povos e civilizações se desenvolveram às 
margens de corpos d’água, como rios e lagos. Diversos autores citam 
 
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ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
registros de que no Egito Antigo, na época dos faraós, existiram obras de 
irrigação e drenagem. Também na Mesopotâmia, na região conhecida como 
Crescente Fértil, entre os rios Tigre e Eufrates, a água já era usada para 
irrigação. Os filósofos gregos são considerados os primeiros a estudar a 
hidrologia como ciência. Por exemplo, Anaxágoras, que viveu entre 500 e 
428 a. C, tinha conhecimento de que as chuvas eram importantes na 
manutenção do equilíbrio hídrico na Terra. 
Marcus Vitruvius (século I a.C) apresentou os primeiros conceitos do 
ciclo hidrológico, como é entendido atualmente. Muitos dos filósofos antigos 
imaginavam que a água que passa nos rios nos períodos sem chuva tinha 
origem nos oceanos. Leonardo da Vinci, no século XVI, aprimorou os 
conceitos do ciclo hidrológico e Perrault, no século XVII, comprovou com a 
medição de vazão no rio Sena que a origem da água nos rios era devido à 
precipitação. Bernoulli, no século XVIII, apresentou a sua importante 
equação da energia do escoamento. Darcy, no século XIX, apresentou a 
equação de escoamento em meio saturado (escoamento subterrâneo).
 Até a década de 1950 foram desenvolvidos vários métodos 
quantitativos de diferentes processos hidrológicos, como o método de 
Gumbel para ajuste da distribuição estatística de extremos (vazões 
máximas), a equação de Horton para infiltração da água no solo, método 
baseado no balanço de energia para cálculo de evaporação (Penanm), entre 
outros. Eram procedimentos analíticos que estimavam os processos de 
forma concentrada (equação de Muskingum para escoamento de rios, em 
1939), método de Pulz (para propagação em reservatórios). Nesta fase, a 
limitação do uso de métodos desenvolvidos como as equações de Saint-
Venant (final do século 19) era a capacidade de cálculo. 
 
 
 
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CICLO HIDROLÓGICO E BALANÇO HÍDRICO 
A quantidade total de água existente na Terra, nas suas três fases, 
sólida, líquida e gasosa, se tem mantido constante, desde o aparecimento 
do Homem. Distribuem-se por três reservatórios principais, os oceanos, os 
continentes e a atmosfera, entreos quais existe uma circulação contínua - 
Ciclo Hidrológico (PINTO et. al., 1979; WARD e ROBINSON, 2000; LIMA, 
2008). Nas formas líquidas e sólidas a água cobre mais de 2/3 da superfície 
terrestre, e na forma gasosa é constituinte variável da atmosfera (podendo 
ocupar até 4% de todo seu volume). Sob tais condições, o vapor de água, 
ocorrendo se concentra em maior quantidade nas regiões tropicais e nas 
camadas mais baixas da atmosfera (CAMARGO, 2005). 
 A água é, portanto, constituída de moléculas que se atraem pela 
força de coesão. Essas moléculas no estado líquido estão em constante 
movimentação, movendo-se verticalmente no sentido da atmosfera 
terrestre e horizontalmente no sentido da superfície terrestre. Essa 
agitação molecular é proporcional à energia ou à temperatura da água. Se 
a temperatura aumentar, as moléculas mais agitadas da superfície tendem 
a escapar da massa líquida e ficar livres na atmosfera, em estado gasoso. 
Se a temperatura da água líquida diminuir, a movimentação das moléculas 
também diminui. Se chegar a zero grau centígrado, as moléculas serão 
fixadas e a água solidificará, formando o gelo. 
 Assim, o Ciclo Hidrológico é constituido de uma sucessão de vários 
processos na natureza pelos quais a água inicia o seu caminho indo de um 
estágio inicial até retornar a posição primitiva. Este fenômeno global de 
circulação fechada da água entre a superfície terrestre e a atmosfera, é 
impulsionado fundamentalmente pela energia radiante e associado à 
gravidade e à rotação terrestre. Estima-se que cerca de 10% do total de 
vapor seja reciclado diariamente. A superfície terrestre abrange os 
continentes e os oceanos, participando do ciclo hidrológico a camada 
 
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porosa que recobre os continentes (solos, rochas) e o reservatório formado 
pelos lagos, rios e oceanos. 
 Desta forma, temos parte do ciclo hidrológico constituído pela 
circulação de água na própria superfície terrestre, isto é; a circulação de 
água no interior e na superfície dos solos e rochas, nos lagos e demais 
superfícies líquidas e nos seres vivos (animais e vegetais). O intercâmbio 
entre as circulações da superfície terrestre e da atmosfera ocorre em dois 
sentidos: 
a) No sentido superfície-atmosfera, onde o fluxo de água ocorre 
fundamentalmente na forma de evaporação das águas oceânicas e 
evapotranspiração continental; 
b) No sentido atmosfera-superfície, onde a transferência ocorre em 
qualquer estado físico, sendo mais significativas, em termos globais, as 
precipitações pluviométricas, o granizo e a neve (Figura 1): 
 
 
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Figura 1 – Representação do ciclo hidrológico 
Assim, o ciclo da água envolve vários e complicados processos 
hidrológicos podendo ser descrito por sete processos distintos, ou seja: 
evaporação, precipitação, interceptação, transpiração, infiltração, 
percolação, escoamento superficial 
EVAPOTRANSPIRAÇÃO 
 Na natureza ao conjunto de fenômenos que transformam em 
vapor a água precipitada sobre as superfícies continentais e sobre a dos 
mares, dos lagos, dos rios e dos reservatórios, denomina-se evaporação. 
Muito embora o vapor de água possa ser formado diretamente, a partir da 
sublimação das geleiras, o interesse climatológico está mais concentrado 
nas mudanças de fase do líquido para o vapor. 
 Evaporação - conjunto de fenômenos físicos que condicionam a 
transformação da água na forma líquida ou sólida, de uma superfície 
úmida ou de água livre, em vapor, devido à radiação solar e aos 
processos de difusão molecular e turbulenta. Além da radiação solar, 
 
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outros elementos meteorológicos tais como: temperatura do ar, 
vento e pressão de vapor, também interferem na evaporação 
principalmente em superfícies líquidas. 
 Transpiração - Perda de água para a atmosfera na forma de vapor 
através dos estômatos e cutículas das plantas, decorrente das ações 
físicas e fisiológicas dos vegetais, e dependentes da disponibilidade 
de energia da água disponível no solo e governada pela resistência 
dos estômatos. Este processo global de circulação fechada e perpétua 
da água entre a superfície terrestre e a atmosfera, é impulsionado 
pela energia radiante, forças do vento e associado às forças da 
gravidade terrestre. 
Na natureza o solo, as plantas e a atmosfera podem ser consideradas 
como componentes de um sistema fisicamente inter-relacionado e 
dinâmico, no qual processos de fluxo estão interligados como elos de uma 
corrente (REICHARDT, 1990). Neste sistema, é importante e aplicável o 
conceito de potencial hídrico, ou seja, o fluxo de água se move dos locais 
de maior potencial para os de menor potencial. Ou seja, o fluxo sempre se 
dirige em direção do gradiente de potencial negativo. A quantidade de água 
transpirada diariamente é grande em relação às trocas de água na planta, 
de modo que se pode considerar o fluxo através da planta, em curtos 
períodos de tempo, como um processo em regime permanente. As 
diferenças de potencial, em distintos pontos dentro do ecossistema são 
proporcionais à resistência do fluxo. A menor resistência ao fluxo é 
encontrada na planta. E a maior resistência é detectada, no fluxo das folhas 
para atmosfera, devido à mudança do estado líquido para o vapor. A 
passagem para atmosfera ocorre através dos estômatos localizados nas 
folhas. 
 O transporte de água desde as folhas até o ar atmosférico ocorre 
também por difusão de vapor, sendo o mesmo proporcional a tensão do 
 
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vapor de água. A umidade relativa do ar, ou seja, a relação entre a tensão 
real e a de saturação de vapor, relaciona-se exponencialmente com o 
potencial hídrico da planta (REICHARDT, 1990). Assim a evaporação e a 
transpiração representam uma fração significativa do movimento da água 
através do Ciclo Hidrológico. Dentro de um contexto de uma pesquisa 
hidrológica, se comparados com o escoamento superficial, a evaporação e a 
transpiração não são variáveis muito importantes. Todavia, em se tratando 
de outro tipo de estudo a evaporação passa a fazer parte da equação das 
perdas, representando uma pequena fração das perdas durante as 
precipitações. Embora alcance, em projetos de grandes reservatórios, um 
processo de grande relevância. 
 Diante do exposto, a Evapotranspiração é definida pelo conjunto de 
processos físicos (evaporação) e fisiológicos (transpiração) responsáveis 
pela transformação em vapor atmosférico a água precipitada na superfície 
terrestre (TUCCI e BELTRAME, 2000). Todavia, a transferência da água de 
ecossistemas naturais (floresta, área cultivada), onde o teor de umidade do 
solo não é limitante, ocorre devido à intensidade do potencial hídrico e as 
diferenças de padrões meteorológicos prevalecentes no local e/ou região 
(REICHARDT, 1990; TUCCI, 2000). 
 Assim sendo o principal parceiro no ciclo hidrológico da 
evapotranspiração, passa a ser as diferentes formas como as águas se 
precipitam sobre a superfície terrestre, ou seja, as precipitações 
consideradas como elementos alimentadores da fase terrestre do ciclo 
hidrológico e constituindo-se de importante fator para os processos de 
escoamento superficial direto, infiltração, evaporação, transpiração, recarga 
de aqüíferos e vazão básica dos rios, ou seja, cerca de 70% da quantidade 
de água precipitada sobre a superfície terrestre retorna atmosferavia 
evaporação e transpiração. Por essa razão as chuvas representam, no ciclo 
hidrológico, importante papel de elo entre os fenômenos meteorológicos, 
 
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propriamente ditos, e os demais componentes do ciclo hidrológico (TUCCI, 
1997). 
PRECIPITAÇÃO 
Na Terra a evapotranspiração representa a transferência da água da 
superfície continental e oceânica para atmosfera, ou seja, a passagem da 
água do estado líquido para o gasoso. Na atmosfera essa água se 
condensa, formando nuvens, que se precipitam na direção da superfície 
terrestre - formando um processo inverso à evapotranspiração. Ou seja, o 
retorno da água retida na atmosfera, através da chuva, neve e o granizo. 
Assim sendo a precipitação é definida em Climatologia como sendo toda 
água proveniente do meio atmosférico que atinge a superfície terrestre na 
forma de chuva, neve e granizo. 
CHUVA 
Conjunto de águas originárias do vapor de água atmosférico que se 
precipitam, em estado líquido sobre a superfície terrestre em conseqüência 
da intensificação da evapotranspiração sobre superfícies quentes e úmidas. 
A formação das chuvas está associada à ascensão das massas de ar quente 
e úmidas e a formação de nuvens. As nuvens se formam pela perda do ar 
conter umidade. Isto ocorre normalmente, quando massas de ar que estão 
com alta umidade relativa, sofrem resfriamento. Na atmosfera ascensão do 
ar quente e úmido provoca um resfriamento do ar que pode fazê-lo atingir 
o seu ponto de saturação, ou seja, sua capacidade de conter umidade. Ao 
atingir a 100% da sua capacidade, se seguirá a condensação do vapor de 
água em forma de minúsculas gotas que são mantidas em suspensão, 
como nuvens ou nevoeiros. 
 Para ocorrer uma chuva é necessário que essas gotículas cresçam a 
partir de ―núcleos de condensação‖ (poeira, aerossóis e etc.) até atingirem 
um peso suficiente capaz de sobrepor as forças de sustentação e, portanto 
 
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se precipitarem. São três os tipos de chuvas na Natureza: 
♦ Chuvas Convectivas 
Provocadas por diferenças de locais de aquecimento nas camadas 
atmosféricas. São chuvas formadas pela ascensão das massas de ar quente 
da superfície, carregadas de vapor d'água. Ao subir o ar sofre resfriamento 
provocando a condensação do vapor de água presente e, 
conseqüentemente, a precipitação. São características deste tipo de 
precipitação as chuvas de curta duração, alta intensidade, trovoadas, 
rajadas de ventos e pela sua abrangência em pequenas áreas; 
 
 
♦ Chuvas Orográficas 
Denominadas de "chuva de relevo", esse tipo de precipitação ocorre 
quando há um impedimento (seja montanha, serras ou escarpas) que barra 
a massa de ar úmida. São chuvas que são oriundas da passagem de uma 
massa de ar quente e úmido por uma cadeia de montanha, provocando a 
ascensão forçada do ar, que gradativamente se esfria provocando a 
condensação do vapor de água e conseqüentemente a formação de nuvens 
que se precipitam. Caracterizam-se pela sua longa duração e baixa 
intensidade e por não apresentarem qualquer tipo de descarga elétrica; 
 
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♦ Chuvas Frontais 
São originárias do deslocamento de frentes frias ou quentes contra 
frentes contrárias termicamente ocorrendo ao longo da linha de 
descontinuidade, separando uma massa de ar de características diferentes. 
Assim, a frente fria, mais densa, entra por baixo, levando para cima a 
massa de ar quente. Quando esta massa de ar quente possui elevada 
umidade relativa, a chuva é iminente. 
 É uma chuva de menor intensidade, com pingos menores, e de longa 
duração. Ocorre por vários dias, apresentando pausas e chuviscos entre 
fases mais intensas. Na metade sudeste do continente, ocorrer em 
qualquer época do ano, mas tem maior duração nos meses frios, quando os 
fenômenos atmosféricos são menos intensos. Pode produzir ventos fortes e 
grande quantidade de raios. Ocorre em uma imensa área simultaneamente. 
 
INTERCEPTAÇÃO DAS PRECIPITAÇÕES 
A superfície terrestre se constitui, em macro escala, obviamente, dos 
continentes e dos oceanos. Muito embora a menor parte do ciclo 
hidrológico seja constituída pela circulação da água nas superfícies 
continentais, isto é: a circulação de água no interior e na superfície dos 
 
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solos e rochas, nos lagos e rios e principalmente no interior dos 
ecossistemas naturais (LIMA e LEOPOLDO, 2000; MIRANDA, 2006; 
RUTTER, 1975 e ZINKE, 1967). 
 Num ecossistema, a fonte da entrada de água no solo é composta de 
precipitação pluviométrica menos a parcela dessa água que é 
gradativamente interceptada pela vegetação até que, pela saturação do 
dossel, essa água é então redistribuída por percolação direta pela copa e 
escoamento superficial ao longo do tronco, sendo que é através da 
interceptação vegetal que uma importante parcela das chuvas que atingem 
os ecossistemas naturais retorna à atmosfera por evaporação sem atingir 
ao solo, afetando a dinâmica do escoamento superficial e o processo de 
infiltração. 
 Desse modo a vegetação exerce um importante papel no ciclo 
hidrológico tanto no nível de quantidade como de qualidade de água não 
somente pela evapotranspiração, mas também pela interceptação da água 
de chuva. Interceptação é climatologicamente, definida como sendo a 
capacidade que a vegetação ou outro tipo de obstáculo possuem de reter a 
chuva nas suas copas. É um processo fortemente dependente das 
características das precipitações, das condições climáticas, da densidade da 
vegetação, da estrutura e arquitetura do dossel e do comportamento 
fisiológico das plantas durante o ano (TUCCI, 2000). 
 Assim, ressaltamos que, em geral, uma folha não é capaz de 
absorver quase nada da água interceptada em sua superfície que a 
capacidade individual de retenção foliar é correlacionada com o tamanho da 
folha, com sua forma e com a viscosidade da água (RUTTER, 1975). 
Ressaltando-se as pressões externas causadas por ação dos ventos, do tipo 
e freqüência das precipitações dentre outras também influenciam no teor 
de água retida na vegetação. 
 
 
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INFILTRAÇÃO 
Uma gota de chuva pode ser interceptada pela vegetação ou mesmo 
cair diretamente sobre o solo. Todavia a água ao atingir o solo poderá 
evaporar, penetrar no solo ou escoar superficialmente. A quantidade 
evaporada durante as chuvas intensas é desprezível em relação ao total 
precipitado. No entanto a água ao penetrar no solo reabastece os aquiferos 
subterrâneos que dependem as vazões dos cursos de água nos períodos de 
estiagem. 
 A Infiltração é, portanto, o processo de penetração da água nas 
camadas de solo próximas à superfície do terreno, movendo-se para baixo, 
através de vazios, sob a ação da gravidade, até atingir uma camada 
suporte que a retém, formando então o teor de umidade de um solo. Por 
essa razão torna-se uma das etapas mais importantes no ciclo hidrológico, 
uma vez que é responsável pela recarga de aquíferos e influencia 
diretamente o escoamento superficial e, consequentemente a erosão 
hídrica (TUCCI e BELTRAME, 2000). 
 Usualmente, a infiltração decorrente de precipitações naturais não é 
capaz de saturar todo o solo, restringindo-se a saturar, quando consegue, 
apenas as camadas próximas à superfície, conformando um perfil típico 
onde oteor de água disponível decresce com a profundidade. Assim sendo, 
o padrão de distribuição da água em um solo uniforme, submetido a uma 
pequena carga hidráulica na superfície se divide por quatro zonas: 
 ♦ SATURAÇÃO – camada estreita (com espessura de ≈1,5cm) 
localizada logo abaixo do solo saturado; 
 ♦ TRANSIÇÃO – camadas caracterizadas pelo decréscimo acentuado 
da umidade com uma espessura em torno de 5 cm; 
 ♦ TRANSMISSÃO – é a região do solo na qual a água é transmitida. 
Tem uma espessura flexível e associada às disponibilidades hídricas do 
solo.Ou seja, enquanto todas as zonas permanecem com espessura 
 
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praticamente constante, esta aumenta a medida que há aplicação de água; 
♦ UMEDECIMENTO – é uma região caracterizada por uma camada 
usualmente pequena, mas com grande redução de umidade com o 
aumento da profundidade. 
 
Em suma, a infiltração da água em um solo depende: 
♦ Umidade do solo – quanto mais saturado estiver o solo, menor será a 
infiltração; 
♦ Tipo do solo – a granulometria do solo condiciona a sua permeabilidade. 
Quanto mais fino for o solo menor será a infiltração; 
♦ Ocupação da superfície - os processos de urbanização e devastação da 
vegetação diminuem drasticamente a quantidade de água infiltrada 
ocorrendo o contrário com a aplicação de técnicas adequadas de 
terraceamento e manejo do solo; 
♦ Topografia - declives acentuados favorecem o escoamento superficial 
direto diminuindo a oportunidade de infiltração; ♦ 
Depressões - a existência de depressões provoca a retenção da água 
diminuindo a quantidade de escoamento superficial direto. A água retida 
infiltra no solo ou evapora. 
 
 
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ARMAZENAMENTO DA ÁGUA NO SOLO 
Redistribuição de água no solo é o movimento da água no perfil do 
solo depois de cessada a infiltração. Assim sendo a Capacidade de Campo, 
é, usualmente, definida como sendo a água retida pelo solo a partir do 
instante que em que a infiltração se torna desprezível. Ou seja, o limite 
superior de água que um determinado solo pode reter. 
ESCOAMENTO SUPERFÍCIAL 
O Escoamento Superficial (Runoff) é a fase do ciclo hidrológico que 
trata da água oriunda das precipitações que, por efeito da gravidade, se 
desloca sobre a superfície terrestre. Engloba, portanto, o volume de água 
precipitada sobre o solo saturado ou uma superfície impermeável que escoa 
superficialmente, seguindo linhas de maior declive, na direção de um curso 
de água mais próximo indo, posteriormente se desembocar nos oceanos. 
Sua duração está associada praticamente à duração da precipitação 
(TUCCI, 2000). As águas precipitadas que atingem o leito do curso de água 
de um rio por 4 vias diversas: 
 ♦ ESCOAMENTO SUPERFICIAL - iniciado a partir da precipitação 
após a ação da interceptação pelos vegetais e/ou obstáculos, da saturação 
do solo e da subseqüente acumulação da água nas depressões do terreno; 
 ♦ ESCOAMENTO SUB-SUPERFICIAL – ocorre nas camadas 
superiores do solo, é difícil de ser separado do escoamento superficial; 
 
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 ♦ ESCOAMENTO SUBTERRÂNEO - oriundo do acumulo de água em 
aqüíferos, é responsável pela alimentação do curso de água durante 
períodos de estiagem; 
 ♦ AÇÃO DIRETA DAS PRECIPITAÇÕES – conseqüência das águas 
que se precipitam sobre as superfícies líquidas. 
Vamos exercitar! 
1- Petrobras - Engenheiro de Meio Ambiente Júnior - CESGRANRIO - 2011 
 
O ciclo hidrológico é um fenômeno global de circulação fechada da 
água entre a superfície terrestre e a atmosfera, impulsionado 
fundamentalmente pela energia solar. Com relação ao ciclo hidrológico, 
assinale a alternativa correta. 
a) Os volumes evaporados em um determinado local do planeta precipitam 
necessariamente no mesmo local, porque há movimentos contínuos, com 
dinâmicas diferentes, na atmosfera e também na superfície terrestre. 
b) O escoamento superficial é impulsionado pela gravidade para as cotas 
mais baixas, vencendo o atrito com a superfície do solo. 
c) O processo de infiltração ocorre quando a taxa de saturação do solo é 
superior à da precipitação. 
d) A presença de vegetação na superfície contribui para criar obstáculo ao 
escoamento superficial, não favorecendo a infiltração em percurso. 
e) A infiltração e a percolação no interior do solo são comandadas somente 
pela ação da gravidade. 
SOLUÇÃO 
 
 
 
 
 
 
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Vamos analisar cada item: 
a) Os volumes evaporados em um determinado local do planeta 
precipitam necessariamente no mesmo local, porque há 
movimentos contínuos, com dinâmicas diferentes, na atmosfera e 
também na superfície terrestre. ERRADO 
Os volumes evaporados em um determinado local do planeta não 
precipitam necessariamente no mesmo local, porque há movimentos 
contínuos, com dinâmicas diferentes, na atmosfera, e também na superfície 
terrestre. 
b) O escoamento superficial é impulsionado pela gravidade para as cotas 
mais baixas, vencendo o atrito com a superfície do solo. CORRETO 
O escoamento superficial é impulsionado pela gravidade para as 
cotas mais baixas, vencendo principalmente o atrito com a superfície 
do solo. O escoamento superficial manifesta-se inicialmente na forma 
de pequenos filetes de água que se moldam ao micro relevo do 
solo. 
c) O processo de infiltração ocorre quando a taxa de saturação do 
solo é superior à da precipitação. ERRADO 
A Infiltração é, portanto, o processo de penetração da água nas camadas 
de solo próximas à superfície do terreno, movendo-se para baixo, através 
de vazios, sob a ação da gravidade, até atingir uma camada suporte que a 
retém, formando então o teor de umidade de um solo. O grau de saturação 
do solo é definido pela relação entre o volume de água e o volume de 
vazios da amostra. 
d) A presença de vegetação na superfície contribui para criar 
obstáculo ao escoamento superficial, não favorecendo a infiltração 
em percurso. ERRADO 
 
21 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
A presença de vegetação na superfície do solo contribui para 
obstaculizar o escoamento superficial, favorecendo a infiltração em 
percurso. A vegetação também reduz a energia de impacto das gotas de 
chuva no solo, minimizando a erosão. A presença da vegetação atenua ou 
elimina a ação da compactação da água da chuva e permite o 
estabelecimento de uma camada de matéria orgânica em decomposição 
que favorece a atividade escavadora de insetos e animais, favorece 
também a infiltração, pois dificulta o escoamento superficial da água. 
Cessada a chuva retira a umidade do solo, através de suas raízes, 
possibilitando maiores valores da capacidade de infiltração no início das 
precipitações. 
e) A infiltração e a percolação no interior do solo são comandadas 
somente pela ação da gravidade. ERRADO 
A infiltração e a percolação no interior do solo são comandadas pelas 
tensões capilares nos poros e pela gravidade. A umidade do solo 
realimentada pela infiltração é aproveitada em parte pelos vegetais, que a 
absorvem pelas raízes e a devolve, quase toda, à atmosfera por 
transpiração, na forma de vapor de água. O que os vegetais não 
aproveitam, percola para o lençol freático que normalmentecontribui 
para o escoamento de base dos rios. A infiltração é um processo que 
depende, em maior ou menor grau, de diversos fatores, dentre eles PINTO, 
HOLTZ & MARTINS (1967) define alguns: 
• Tipo de solo 
A capacidade de infiltração varia diretamente com a porosidade, o tamanho 
das partículas do solo e o estado de fissuração das rochas. As 
características presentes em pequena camada superficial, com espessura 
da ordem de 1 cm, tem influência sobre a capacidade de infiltração. 
• Cobertura vegetal 
A presença da vegetação atenua ou elimina a ação da compactação da 
 
22 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
água da chuva e permite o estabelecimento de uma camada de matéria 
orgânica em decomposição que favorece a atividade escavadora de insetos 
e animais, favorece também a infiltração, pois dificulta o escoamento 
superficial da água. Cessada a chuva retira a umidade do solo, através de 
suas raízes, possibilitando maiores valores da capacidade de infiltração no 
início das precipitações. 
• Grau de umidade do solo 
Parte da água que precipita sobre o solo seco é absorvida por ação de 
capilaridade que se soma a ação da gravidade. Se o solo, no início da 
precipitação, já apresenta certa umidade, tem uma capacidade de 
infiltração menor do que a que teria se estivesse seco. 
• Efeito da precipitação sobre o solo 
A água da chuva chocando-se contra o solo promovem a compactação da 
sua superfície, diminuindo a capacidade de infiltração, destacam e 
transportam os materiais finos que pela sua sedimentação posterior 
tendem a diminuir a porosidade da superfície; umedecem a superfície do 
solo, saturando as camadas próximas aumentando a resistência à 
penetração da água e, atuam sobre as partículas de substancias coloidais 
que ao entumecer reduzem a dimensão dos espaços intergranulares. 
• Compactação devido ao homem e aos animais 
Em locais onde há tráfego constante homens, veículos, animais (pastagens) 
a superfície é submetida a compactação que a torna relativamente 
impermeável. 
• Influência de outros fatores 
A capacidade de infiltração pode ser elevada pela atuação de fenômenos 
naturais que provocam o aumento da permeabilidade como: 
- escavações feitas por animais; 
- decomposição das raízes dos vegetais; 
- temperatura da água que influi na sua viscosidade, fazendo com que a 
 
23 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
infiltração nos meses frios seja menor que nos meses quentes. 
- presença de ar nos vazios do solo, sendo expulso pela água quando 
penetra no solo. 
 
 
2- Petrobras - Engenheiro de Meio Ambiente Júnior - CESGRANRIO - 2011 
 
O deslocamento da água na superfície de uma bacia hidrográfica é 
uma das parcelas mais importantes do ciclo hidrológico. Considerando os 
fundamentos do escoamento superficial, assinale a alternativa correta. 
(A) O escoamento em superfície livre pode ser apenas do tipo não 
permanente. 
(B) O escoamento é regido por leis físicas e representado qualitativamente 
por variáveis como vazão, profundidade e velocidade. 
(C) O escoamento superficial e em rios e canais é retratado apenas pela 
equação de quantidade de movimento. 
(D) A equação baseada na quantidade de movimento do sistema associado 
ao escoamento superficial é obtida pela avaliação das massas internas e 
externas que atuam no mesmo. 
(E) O escoamento permanente uniforme ocorre quando o gradiente de 
profundidade com o espaço é nulo e a velocidade, constante. 
SOLUÇÃO 
 
 
O escoamento é regido por leis físicas e representado 
quantitativamente por variáveis com vazão, profundidade e velocidade. O 
comportamento do escoamento é descrito por equações de conservação de 
massa, energia e quantidade. 
Podem-se classificar os escoamentos como escoamentos permanentes e 
RESPOSTA B 
 
24 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
não permanentes. Escoamentos Permanentes Ocorre quando o gradiente 
da velocidade e do nível são nulos, ou seja, não existe variação de estado 
no sistema. 
 O escoamento permanente pode ser classificado como: 
Escoamento uniforme e não uniforme. Escoamento uniforme é aquele no 
qual o vetor velocidade, em módulo, direção e sentido, é idêntico em todos 
os pontos, em um instante qualquer, em que o tempo é mantido constante. 
Se o vetor velocidade variar de ponto a ponto, num instante qualquer, o 
escoamento é dito não uniforme. 
Escoamentos Não-Permanentes- O regime não permanente considera a 
variação no tempo e no espaço das variáveis que retratam o mesmo. Esta 
situação ocorre na maioria dos problemas hidrológicos de escoamento 
superficial e de rios e canais. 
 
 
3 - Técnico em Hidrologia - NC-UFPR -2011 
 
Sobre o fenômeno da interceptação no ciclo hidrológico, assinale a 
alternativa correta. 
a) A interceptação é um fenômeno bem conhecido e simples de estudar. 
b) A interceptação tem o efeito de acelerar o ciclo hidrológico. 
c) A interceptação é produzida pela cobertura vegetal e armazenamento 
em depressões. 
d) No caso da cobertura vegetal, a capacidade de interceptação independe 
das características da precipitação (intensidade, duração, volume). 
e) No caso da cobertura vegetal, a capacidade de interceptação independe 
das características da própria cobertura vegetal e independe também das 
condições climáticas. 
RESPOSTA E 
 
25 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
SOLUÇÃO 
 
Interceptação é climatologicamente, definida como sendo a capacidade que 
a vegetação ou outro tipo de obstáculo possuem de reter a chuva nas suas 
copas. É um processo fortemente dependente das características das 
precipitações, das condições climáticas, da densidade da vegetação, da 
estrutura e arquitetura do dossel e do comportamento fisiológico das 
plantas durante o ano (TUCCI, 2000). Cabe-nos ressaltar que, em geral, 
uma folha não é capaz de absorver quase nada da água interceptada em 
sua superfície. Que a capacidade individual de retenção foliar é 
correlacionada com o tamanho da folha, com sua forma e com a 
viscosidade da água (RUTTER, 1975). Ressaltando-se as pressões externas 
causadas por ação dos ventos, do tipo e freqüência das precipitações 
dentre outras também influenciam no teor de água retida na vegetação. 
 
Equação Hidrológica 
I - O = DS 
I = (entradas) incluindo todo o escoamento superficial por meio de canais e 
sobre a superfície do solo, o escoamento subterrâneo, ou seja, a entrada 
de água através dos limites subterrâneos do volume de controle, devido ao 
movimento lateral da água do subsolo, e a precipitação sobre a superfície 
do solo; 
O = saídas de água do volume de controle, devido ao escoamento 
superficial, ao escoamento subterrâneo, à evaporação e à transpiração das 
plantas; e 
DS = variação no armazenamento nas várias formas de retenção, no 
volume de controle. 
 Apesar dessa simplificação, o ciclo hidrológico é um meio conveniente 
RESPOSTA C 
 
26 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
de apresentar os fenômenos hidrológicos, servindo também para dar 
ênfase às quatro fases básicas de interesse do engenheiro, que são: 
precipitação; evaporação e transpiração; escoamento superficial; 
escoamento subterrâneo. Embora possa parecer um mecanismo contínuo, 
com a água se movendo de uma forma permanente e com uma taxa 
constante, é na realidade bastante diferente, pois o movimento da água em 
cada uma dasfases do ciclo é feito de um modo bastante aleatório, 
variando tanto no espaço como no tempo. Em determinadas ocasiões, a 
natureza parece trabalhar em excesso, quando provoca chuvas torrenciais 
que ultrapassam a capacidade dos cursos d’água provocando inundações. 
Em outras ocasiões parece que todo o mecanismo do ciclo parou 
completamente e com ele a precipitação e o escoamento superficial. E são 
precisamente estes extremos de enchente e de seca que mais interessam 
aos engenheiros, pois muitos dos projetos de Engenharia Hidráulica são 
realizados com a finalidade de proteção contra estes mesmos extremos. 
BACIA HIDROGRÁFICA 
O Ciclo Hidrológico tem um aspecto geral e pode ser visto como um 
sistema hidrológico fechado, já que a quantidade de água disponível para a 
terra é finita e indestrutível. Entretanto, os subsistemas abertos são 
abundantes, e estes são normalmente os tipos analisados pelos 
hidrologistas. Dentre as regiões de importância prática para os 
hidrologistas destacam-se as Bacias Hidrográficas (BH) ou Bacias de 
Drenagem, por causa da simplicidade que oferecem na aplicação do 
balanço de água, os quais podem ser desenvolvidos para avaliar as 
componentes do ciclo hidrológico para uma região hidrologicamente 
determinada, conforme Figura 2. 
 Bacia Hidrográfica é, portanto, uma área definida topograficamente, 
drenada por um curso d’água ou por um sistema conectado de cursos 
 
27 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
d’água, tal que toda a vazão efluente seja descarregada por uma simples 
saída. 
 
Fig. 2 – bacia hidrografica 
Conforme, CRUCIANI, 1976 define microbacia hidrográfica como 
sendo a área de formação natural, drenada por um curso d’água e seus 
afluentes, a montante de uma seção transversal considerada, para onde 
converge toda a água da área considerada. 
Mais uma definição: 
Bacia Hidrográfica é uma região sobre a terra, na qual o escoamento 
superficial em qualquer ponto converge para um único ponto fixo, o 
EXUTÓRIO. 
A área da microbacia depende do objetivo do trabalho que se 
pretende realizar (não existe consenso sobre qual o tamanho ideal). 
PEREIRA (1981) sugere: 
a) para verificação do efeito de diferentes práticas agrícolas nas perdas de 
solo, água e nutrientes área não deve exceder a 50 ha. 
b) estudo do balanço hídrico e o efeito do uso do solo na vazão _ áreas de 
até 10.000 ha. 
 
28 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
c) estudos que requerem apenas a medição de volume e distribuição da 
vazão bacias representativas com áreas de 10 a 50 mil ha. 
resposta hidrológica de uma bacia hidrográfica é transformar uma 
entrada de volume concentrada no tempo (precipitação) em uma saída de 
água (escoamento) de forma mais distribuída no tempo. Assim, temos os 
divisores de água que são: 
 divisor superficial (topográfico) e 
 o divisor freático (subterrâneo). 
Conforme a Figura 3 , o divisor subterrâneo é mais difícil de ser localizado e 
varia com o tempo. À medida que o lençol freático (LF) sobe, ele tende ao 
divisor superficial. O subterrâneo só é utilizado em estudos mais complexos 
de hidrologia subterrânea e estabelece, portanto, os limites dos 
reservatórios de água subterrânea de onde é derivado o deflúvio básico da 
bacia. Na prática, assume-se por facilidade que o superficial também é o 
subterrâneo. 
 
Figura 3 - Corte transversal de bacias hidrográficas. 
A Figura 4 apresenta um exemplo de delimitação de uma bacia 
hidrográfica utilizando o divisor topográfico. Nesta Figura está 
 
29 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
individualizada a bacia do córrego da Serrinha. Note que o divisor de águas 
(linha tracejada) acompanha os pontos com maior altitude (curvas de nível 
de maior valor). 
 
Figura 4 – Delimitação de uma bacia hidrográfica (linha tracejada). 
 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS CURSOS D’ÁGUA 
De grande importância no estudo das BH é o conhecimento do 
sistema de drenagem, ou seja, que tipo de curso d’água está drenando a 
região. Uma maneira utilizada para classificar os cursos d’água é a de 
tomar como base a constância do escoamento com o que se determinam 
três tipos: 
a) Perenes: contém água durante todo o tempo. O lençol freático mantém 
uma alimentação contínua e não desce nunca abaixo do leito do curso 
d’água, mesmo durante as secas mais severas. 
b) Intermitentes: em geral, escoam durante as estações de chuvas e 
secam nas de estiagem. Durante as estações chuvosas, transportam todos 
 
30 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
os tipos de deflúvio, pois o lençol d’água subterrâneo conserva-se acima do 
leito fluvial e alimentando o curso d’água, o que não ocorre na época de 
estiagem, quando o lençol freático se encontra em um nível inferior ao do 
leito. 
c) Efêmeros: existem apenas durante ou imediatamente após os períodos 
de precipitação e só transportam escoamento superficial. A superfície 
freática se encontra sempre a um nível inferior ao do leito fluvial, não 
havendo a possibilidade de escoamento de deflúvio subterrâneo. 
Características físicas de uma bacia hidrográfica 
Estas características são importantes para se transferir dados de uma 
bacia monitorada para uma outra qualitativamente semelhante onde faltam 
dados ou não é possível a instalação de postos hidrométricos 
(fluviométricos e pluviométricos). É um estudo particularmente importante 
nas ciências ambientais, pois no Brasil, a densidade de postos 
fluviométricos é baixa e a maioria deles encontram-se nos grandes cursos 
d’água, devido a prioridade do governo para a geração de energia 
hidroelétrica. 
 
ÁREA DE DRENAGEM 
É a área plana (projeção horizontal) inclusa entre os seus divisores 
topográficos. A área de uma bacia é o elemento básico para o cálculo das 
outras características físicas. É normalmente obtida por planimetria ou por 
pesagem do papel em balança de precisão. São muito usados os mapas do 
IBGE (escala 1:50.000). A área da bacia do Rio Paraíba do Sul é de 55.500 
km2. 
FORMA DA BACIA 
É uma das características da bacia mais difíceis de serem expressas 
em termos quantitativos. Ela tem efeito sobre o comportamento hidrológico 
da bacia, como por exemplo, no tempo de concentração (Tc). Tc é 
 
31 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
definido como sendo o tempo, a partir do início da precipitação, necessário 
para que toda a bacia contribua com a vazão na seção de controle. Existem 
vários índices utilizados para se determinar a forma das bacias, procurando 
relacioná-las com formas geométricas conhecidas: 
a) coeficiente de compacidade (Kc) – Indice de Gravélius: é a 
relação entre o perímetro da bacia e o perímetro de um círculo de mesma 
área que a bacia. 
 
O Kc é sempre um valor > 1 (se fosse 1 a bacia seria um círculo perfeito). 
Quanto menor o Kc (mais próximo da unidade), mais circular é a bacia, 
menor o Tc e maior a tendência de haver picos de enchente. 
b) fator de forma (Kf): é a razão entre a largura média da bacia (L ) e o 
comprimento do eixo da bacia (L) (da foz ao ponto mais longínquo da 
área). Quanto menor o Kf, mais comprida é a bacia e portanto, menos 
sujeita a picos de enchente, pois o Tc é maior e, além disso, fica difícil uma 
mesma chuva intensa abranger toda a bacia. 
 
32 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
 
5 - INÉDITA 
 
Vamos calcular o fator forma de duas bacias: 
 
C) Índice de conformação 
 Ic Representa a relação entre a área da bacia e um quadrado delado 
igual ao comprimento axial da bacia. Este índice pode ser 
matematicamente expresso por: 
 
33 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
 
 Em que: Laxial é o comprimento axial da BH. Este índice também 
expressa a capacidade da bacia em gerar enchentes. Quanto mais próximo 
de 1, maior a propensão à enchentes, pois a bacia fica cada vez mais 
próxima de um quadrado e com maior concentração do fluxo. 
 
 
Vamos exercitar!! 
6 - IBGE - Tecnologista - Engenharia Florestal - FGV - 2016 
 
O coeciente de compacidade (Kc), o tempo de concentração (Tc) e a 
declividade média (Dm) guardam relações importantes com a tendência de 
uma bacia hidrográca em apresentar picos de enchentes. Sobre isso, é 
correto afirmar que a ocorrência de picos de enchentes tende a ser maior 
quanto: 
a) menor o Kc, menor o Tc e maior a Dm; 
b) maior o Kc, maior o Tc e maior a Dm; 
c) maior o Kc, menor o Tc e menor a Dm; 
d) menor o Kc, maior o Tc e menor a Dm; 
e) maior o Kc, maior o Tc e menor a Dm 
SOLUÇÃO 
 
Quanto menor o Kc (mais próximo da unidade), mais circular é a bacia, 
menor o Tc e maior a tendência de haver picos de enchente. 
 
 
 
RESPOSTA A 
 
34 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
CARACTERÍSTICAS FLUVIOMORFOLÓGICAS 
As informações utilizadas para promover a caracterização de uma 
bacia são denominados dados fluviomorfológicos, que podem ser adquiridos 
a partir de sensoriamento remoto, imagens de satélites, mapas 
topográficos e outras fontes de dados geomorfológicos. Assim, podemos 
elencar os Índices Fluviomorfológico: Índice de Conformação, Índice de 
Compacidade, Densidade de Drenagem, Área de Drenagem. 
Índice de conformação 
 É a relação entre a área de uma bacia hidrográfica e o quadrado de 
seu comprimento axial, medido ao longo do curso d’água, da 
desembocadura ou seção de referência à cabeceira mais distante, no 
divisor de águas. Uma bacia com índice de conformação baixo é menos 
sujeita a enchentes que outra do mesmo tamanho, porém com maior índice 
de conformação. Isso se deve ao fato de que em uma bacia estreita e 
longa, com índice de conformação baixo, há menos possibilidade de 
ocorrência de chuvas intensas cobrindo simultaneamente toda a sua 
extensão; e também, numa tal bacia, a contribuição dos tributários atinge 
o curso d água principal em vários pontos ao longo do mesmo. Caso não 
existam outros fatores que interfiram, quanto o valor deste índice se 
aproxima a unidade (um), a forma da bacia se aproxima de um quadrado e 
este tipo de bacia tem maior potencialidade de ocorrência de picos de 
enchentes elevados. 
 
35 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
 
Figura 5 - Rios da bacia hidrográfica 
Índice de compacidade 
É a relação do perímetro de uma bacia hidrográfica e a circunferência 
de círculo de área igual à da bacia. 
 
Este coeficiente é um número adimensional que varia conforme a 
bacia, independentemente do seu tamanho, quanto mais irregular for à 
bacia, tanto maior será o coeficiente de compacidade. Um coeficiente igual 
à unidade corresponderia a uma bacia circular. O valor do índice de 
compacidade indica maior potencialidade da bacia de produção de picos de 
enchentes elevados. Caso não existam outros fatores que interfiram, 
 
36 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
menor valor do índice de compacidade (próximo a 1) indica maior 
potencialidade de ocorrência de picos de enchentes elevados. 
SISTEMA DE DRENAGEM 
O sistema de drenagem de uma bacia é constituído pelo rio principal 
e seus tributários; o estudo das ramificações e do desenvolvimento do 
sistema é importante, pois ele indica a maior ou menor velocidade com que 
a água deixa a bacia hidrográfica. O padrão de drenagem de uma bacia 
depende da estrutura geológica do local, tipo de solo, topografia e clima. 
Esse padrão também influencia no comportamento hidrológico da bacia. 
a) Ordem dos cursos d’água e razão de bifurcação (Rb): 
De acordo com a Figura 5 , adota-se o seguinte procedimento: 
1) os cursos primários recebem o numero 1; 
2) a união de 2 de mesma ordem dá origem a um curso de ordem superior; 
3) a união de 2 de ordem diferente faz com que prevaleça a ordem do 
maior. Quanto maior Rb média, maior o grau de ramificação da rede de 
drenagem de uma bacia e maior a tendência para o pico de cheia. 
 
Figura 4 – Ordem dos cursos d’água. 
b) densidade de drenagem (Dd): é uma boa indicação do grau de 
desenvolvimento de um sistema de drenagem. Expressa a relação entre o 
 
37 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
comprimento total dos cursos d’água (sejam eles efêmeros, intermitentes 
ou perenes) de uma bacia e a sua área total. 
 
 
Para avaliar Dd, deve-se marcar em fotografias aéreas, toda a rede 
de drenagem, inclusive os cursos efêmeros, e depois medi-los com o 
curvímetro. Duas técnicas executando uma mesma avaliação podem 
encontrar valores um pouco diferentes. 
Bacias com drenagem pobre Dd < 0,5 km/km2 
Bacias com drenagem regular 0,5 ≤ Dd < 1,5 km/km2 
Bacias com drenagem boa 1,5 ≤ Dd < 2,5 km/km2 
Bacias com drenagem muito boa 2,5 ≤ Dd < 3,5 km/km2 
Bacias excepcionalmente bem drenadas Dd ≥ 3,5 km/km2 
Vamos exercitar!! 
 7 - DEMAE/GO - Engenheiro Civil – UFGO - 2017 
 
Uma característica importante de bacias hidrográficas é o tempo de 
concentração em problemas envolvendo propagação de cheias. Pela 
diversidade dos parâmetros associados às bacias hidrográficas, várias 
equações empíricas foram desenvolvidas para estabelecimento do tempo 
de concentração. Neste sentido, o tempo de concentração de uma bacia é: 
A.o tempo necessário para o hidrograma atingir a vazão máxima, 
considerando uma precipitação de curta duração. 
B.o tempo diretamente proporcional à declividade média do curso d'água 
principal da bacia. 
C.o tempo inversamente proporcional ao comprimento do curso principal na 
bacia. 
 
38 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
D.o tempo mais longo que uma partícula de água leva entre o início da 
precipitação e sua saída pelo exutório da bacia. 
SOLUÇÃO 
 
Há duas definições básicas de tempo de concentração. Tempo de 
concentração é o tempo em que leva para que toda a bacia considerada 
contribua para o escoamento superficial na seção estudada. O tempo de 
concentração é o tempo que leva uma gota de água mais distante até o 
trecho considerado na bacia. 
 Conforme Centro Tecnológico de Hidráulica de São Paulo (CTH) os 
estudos de Taylor e Schwarz informam que influem sobre o tempo de 
concentração: 
 Área da bacia 
 Comprimento e declividade do canal mais longo 
 Comprimento ao longo do curso principal, desde o centro da bacia até 
a seção de saída considerada. 
 
 
CARACTERÍSTICAS DO RELEVO DA BACIA 
O relevo de uma bacia hidrográfica tem grande influência sobre os 
fatores meteorológicos e hidrológicos, pois a velocidade do escoamento 
superficial é determinada pela declividade do terreno, enquanto que a 
temperatura, a precipitação e a evaporação são funções da altitude da 
bacia. 
a) declividade da bacia: quanto maior a declividade de um terreno, maior a 
velocidade de escoamento, menor Tc e maior as perspectivas de picos de 
enchentes. A magnitude desses picos de enchente e a infiltração da água, 
RESPOSTA D 
 
39 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMOtrazendo como conseqüência, maior ou menor grau de erosão, dependem 
da declividade média da bacia (determina a maior ou menor velocidade do 
escoamento superficial), associada à cobertura vegetal, tipo de solo e tipo 
de uso da terra. 
b) altitude da bacia: os fatores climáticos estão relacionados com a altitude 
da bacia hidrográfica. O rio Paraíba do Sul tem sua nascente na Serra da 
Bocaina a 1800m de altitude, e sua foz localiza-se no município de São 
João da Barra – RJ, onde deságua no Oceano Atlântico. 
GEOLÓGICAS DA BACIA 
Tem relação direta com a infiltração, armazenamento da água no solo 
e com a suscetibilidade de erosão dos solos. 
CARACTERÍSTICAS AGRO-CLIMÁTICAS DA BACIA 
São caracterizadas principalmente pelo tipo de precipitação e pela 
cobertura vegetal. A bacia do rio Paraíba do Sul tem 65% de pastagem, 
21% culturas e reflorestamento e 11% de floresta nativa (Mata Atlântica). 
FÍSICA DE BACIAS HIDROGRÁFICAS 
Uma bacia hidrográfica compreende toda a área de captação natural 
da água da chuva que proporciona escoamento superficial para o canal 
principal e seus tributários. O limite superior de uma bacia hidrográfica é o 
divisor de águas (divisor topográfico), e a delimitação inferior é a saída da 
bacia (confluência, exutório). O comportamento hidrológico de uma bacia 
hidrográfica é função de suas características morfológicas, ou seja, área, 
forma, topografia, geologia, solo, cobertura vegetal etc. A fim de entender 
as inter-relações existentes entre esses fatores de forma e os processos 
hidrológicos de uma bacia hidrográfica, torna-se necessário expressar as 
características da bacia em termos quantitativos. 
De acordo com o escoamento global, as bacias de drenagem podem 
ser classificadas em (CHRISTOFOLETTI, 1974): 
a) exorreicas: quando o escoamento da água se faz de modo contínuo até 
o mar, isto é, quando as bacias desaguam diretamente no mar; 
 
40 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
b) endorreicas: quando as drenagens são internas e não possuem 
escoamento até o mar, desembocando em lagos, ou dissipando-se nas 
areias do deserto, ou perdendo-se nas depressões cársicas; 
c) arreicas: quando não há qualquer estruturação em bacias, como nas 
áreas desérticas; 
d) criptorreicas: quando as bacias são subterrâneas, como nas áreas 
cársicas. 
Da mesma forma como as bacias, também os cursos d’água podem, 
individualmente, ser objeto de classificação. De acordo com o período de 
tempo durante o qual o fluxo ocorre, distinguem-se os seguintes tipos de 
rios: 
a) perenes: há fluxo o ano todo, ou pelo menos em 90% do ano, em canal 
bem definido; 
b) intermitentes: de modo geral, só há fluxo durante a estação chuvosa 
(50% do período ou menos); 
c) efêmero: só há fluxo durante chuvas ou períodos chuvosos; os canais 
não são bem definidos. 
Dentro da bacia, a forma da rede de drenagem também apresenta 
variações. Em geral, predomina na natureza a forma dendrítica, a qual 
deriva da interação clima-geologia em regiões de litologia homogênea. 
Num certo sentido, considerando-se a fase terrestre do ciclo da água, 
pode-se dizer que a água procura evadir-se da terra para o mar. 
 Assim fazendo, torna-se organizada em sistemas de drenagem, os 
quais refletem principalmente a estrutura geológica local. A descrição 
qualitativa dos diferentes sistemas de drenagem pode ser observada de 
acordo com os esquemas da Figura 5. Estes chamados padrões de 
drenagem podem ser observados pelo exame de mapas topográficos de 
diferentes províncias geológicas. 
 Esta classificação, baseada mais em critérios geométricos do que 
genéticos, engloba os seguintes tipos: 
 
41 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
a) dendrítica: lembra a configuração de uma árvore. É típica de regiões 
onde predomina rocha de resistência uniforme; 
b) treliça: composta por rios principais consequentes correndo 
paralelamente, recebendo afluentes subsequentes que fluem em direção 
transversal aos primeiros. O controle estrutural é muito acentuado, devido 
à desigual resistência das rochas. A extensão e a profundidade dos leitos 
serão maiores sobre rochas menos resistentes, dando formação a vales 
ladeados por paredes de rochas mais resistentes. Este tipo é encontrado 
em regiões de rochas sedimentares estratificadas, assim como em áreas de 
glaciação; 
c) retangular: variação do padrão treliça, caracterizado pelo aspecto 
ortogonal devido às bruscas alterações retangulares nos cursos fluviais. 
Deve-se à ocorrência de falhas e de juntas na estrutura rochosa; 
d) paralela: também chamada "cauda equina", ocorre em regiões de 
vertentes com acentuada declividade, ou onde existam controles 
estruturais que favoreçam a formação de correntes fluviais paralelas; 
 
e) radial: pode desenvolver-se sobre vários tipos e estruturas rochosas, 
como por exemplo, em áreas vulcânicas e dômicas; 
f) anelar: típica de áreas dômicas; a drenagem acomoda-se aos 
afloramentos das rochas menos resistentes. 
 
42 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
 
Fig. 5 - Padrões de drenagem (CRISTOFOLETTI, 1974) 
Assim, em muitos casos a classificação dos padrões de drenagem de 
áreas distintas feita por diferentes autores, envolvia diferentes 
interpretações. Desta forma, visando a comparação de padrões de 
drenagem, assim como o relacionamento destes padrões com processos 
hidrológicos da bacia, exigia a elaboração de métodos de expressar os 
padrões de drenagem em termos quantitativos. 
Vamos exercitar! 
8 - IBGE - Tecnologista - Engenharia Florestal - FGV - 2016 
 
A área de uma bacia hidrográfica é limitada por um divisor de águas 
que a separa das bacias adjacentes e que pode ser determinado nas cartas 
topográficas. De acordo com o escoamento global, as bacias de drenagem 
que deságuam diretamente no mar são classificadas como: 
(A) arreicas; 
(B) endorreicas; 
(C) criptorreicas; 
(D) exorreicas; 
(E) efêmeras. 
SOLUÇÃO 
 
 Endorréica – rios que correm para o interior. 
 
43 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
 Exorréica – rios que correm para os mares. 
 Arréica – rios onde as águas evaporam antes de seguirem caminhos. 
 Criptorréica – rios que são absorvidos por estruturas rochosas. 
 
 
PARÂMETROS FÍSICOS DE BACIAS HIDROGRÁFICAS 
Para entender o funcionamento de uma bacia, torna-se necessário 
expressar quantitativamente as manifestações de forma (a área da bacia, 
sua forma geométrica, etc.), de processos (escoamento superficial, 
deflúvio, etc.) e suas inter-relações. Vários parâmetros físicos foram 
desenvolvidos, alguns deles aplicáveis à bacia como um todo, enquanto 
que outros relativos a apenas algumas características do sistema. O 
importante é reconhecer que nenhum desses parâmetros deve ser 
entendido como capaz de simplificar a complexa dinâmica da bacia 
hidrográfica, a qual inclusive tem magnitude temporal. 
Estes parâmetros e suas inter-relações podem ser classificados em: 
a) parâmetros físicos: área, fator de forma, compacidade, altitute média, 
declividade média, densidade de drenagem, número de canais, direção e 
comprimento do escoamento superficial, comprimento da bacia, 
hipsometria (relação área-altitude), comprimento dos canais, padrão de 
drenagem, orientação, rugosidade dos canais, dimensão e forma dos vales, 
índice de circularidade, etc.; 
b) parâmetros geológicos: tipos de rochas, tipos de solos, tipos de 
sedimentos fluviais, etc.; 
c) parâmetros de vegetação: tipos de cobertura vegetal,espécies, 
densidade, índice de área foliar, biomassa, etc.; 
d) inter-relações: Lei do Número de Canais (razão de bifurcação), Lei do 
Comprimento dos Canais (relação entre comprimento médio dos canais e 
ordem), Lei das Áreas (relação entre área e ordem), etc.. 
RESPOSTA D 
 
44 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
MODELOS HIDROLÓGICOS 
Antes de discutir os principais aspectos da modelagem hidrológica 
convém esclarecer o conceito de um ―modelo‖. A definição citada por Tucci 
(1998) é que se trata da ―representação de algum objeto ou sistema, em 
uma linguagem ou forma de fácil acesso e uso, com o objetivo de entendê-
los e buscar suas principais respostas para diferentes entradas‖. Assim, 
considerando um modelo que represente um determinado sistema, quanto 
mais complexo este sistema for, mais desafiador e necessário é o modelo. 
No caso de uma bacia hidrográfica, o uso de modelos hidrológicos visa 
fundamentalmente entender seu comportamento para utilizar seus recursos 
e proteger suas características. 
 Empregando os modelos hidrológicos, é possível prever ou estimar a 
resposta do sistema (uma bacia hidrográfica, um trecho de rio, uma parte 
do solo, um aqüífero, uma lagoa, etc) a diferentes situações, tais como a 
ocorrência de eventos extremos (precipitações de grande intensidade com 
elevado tempo de retorno), modificações do uso do solo, ocorrência de 
períodos de estiagem e cenários de planejamento e desenvolvimento da 
região. Em outras palavras, o modelo propicia simular situações que virão 
ou poderão vir a acontecer, como a urbanização de parte da bacia, o 
desenvolvimento das atividades econômicas, etc, procurando avaliar como 
o sistema modelado irá responder a tais alterações. 
 Para sistema uma definição bastante citada é a de Doodge (1973) 
apud Tucci (1998), segundo a qual sistema ―é qualquer estrutura, esquema 
ou procedimento, real ou abstrato, que num dado tempo de referência 
interrelaciona-se com uma entrada, causa ou estímulo de energia ou 
informação, e uma saída, efeito ou resposta de energia ou informação‖. 
Simplificadamente, considera-se que o funcionamento do sistema consiste 
em responder a uma determinada entrada produzindo uma saída. 
 Dentro desse contexto, o modelo seria, então, a representação do 
 
45 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
sistema. Convém também deixar claro que o modelo hidrológico constitui 
uma ferramenta, de grande potencial e utilidade, mas que não deve ser 
encarado como um objetivo. O desenvolvimento de um modelo sem as 
informações necessárias para ―alimentá-lo‖ e sem a devida interpretação 
dos seus resultados gerados não auxilia no entendimento do 
comportamento dos sistemas. Por isso é fundamental que o profissional 
encarregado pelo uso do modelo tenha conhecimento dos processos físicos 
e do sistema que estão sendo modelados, bem como do próprio modelo. 
 
Dificuldades na aplicação de modelos hidrológicos 
 
A modelagem hidrológica geralmente é dificultada ou limitada por: 
- heterogeneidade física da bacia: uma bacia hidrográfica geralmente 
apresenta uma grande diversificação espacial do tipo do solo, cobertura 
vegetal, topografia, presença de áreas urbanas/impermeáveis, ocupação do 
solo, características da rede de drenagem, etc, o que dificulta a sua 
representação dentro de um modelo hidrológico; 
- heterogeneidade dos processos envolvidos: associada à heterogeneidade 
física da bacia, há a variação espacial da ―forma‖ e da ―intensidade‖ com 
que acontecem os processos que ocorrem e influenciam o sistema 
modelado; por exemplo, a infiltração da água precipitada no solo pode 
ocorrer de modo bastante distinto entre áreas relativamente próximas da 
bacia, dependendo do tipo de solo, da ocupação do terreno, do estado de 
umidade e compactação desse solo, etc; 
- informações disponíveis: a escassez de informações é, muitas vezes, um 
dos principais limitantes no detalhamento e representação dos processos 
dentro dos modelos hidrológicos; seja em termos quantitativos quanto 
qualitativos, a falta de informações que permitam uma caracterização 
suficiente do sistema a ser modelado pode levar a resultados gerados pelo 
modelo distante do fenômeno representado ou mesmo incapacitar a 
realização da modelagem; 
 
46 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
- objetivo do estudo: este fator atua mais no sentido de direcionar a 
escolha do modelo a ser empregado, visto que, muitas vezes, o que se 
procura obter como resposta da modelagem pode não justificar o emprego 
de modelos hidrológicos mais complexos, que requeiram um maior esforço 
computacional, maior número de informações, etc; 
- recursos disponíveis: a limitação de recursos computacionais, de tempo, 
financeiros, e de pessoal qualificado também pode acabar restringindo a 
aplicação de modelos mais complexos, ou com um detalhamento maior dos 
processos a serem representados. 
 Assim, o que ocorre geralmente é a simplificação do comportamento 
espacial das variáveis e dos fenômenos representados no modelo em 
diferentes graus, dependendo dos fatores anteriormente enumerados, 
motivada também pela dificuldade em formular matematicamente alguns 
processos. 
Aplicação dos modelos hidrológicos 
Vamos definições fundamentais para a compreensão da modelagem: 
 fenômeno: processo físico que produz alteração no estado do sistema 
(exemplos: evaporação, infiltração, precipitação, etc); 
 variável: valor que descreve quantitativamente um fenômeno, 
variando no espaço e no tempo (exemplo: vazão em um rio, que é a 
variável que descreve o estado do escoamento); 
 parâmetro: valor que caracteriza o sistema, podendo também variar 
no tempo e no espaço (exemplos: área da bacia, coeficiente de 
permeabilidade do solo, rugosidade do rio, coeficiente de difusão, 
etc). 
 simulação: processo de utilização do modelo. 
A simulação ou uso do modelo envolve basicamente três etapas: 
(i) estimativa ou ajuste; 
(ii) verificação; 
(iii) previsão. 
 
47 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
(i) Estimativa ou ajuste dos parâmetros: essa fase é também conhecida 
como calibração do modelo e consiste na determinação dos valores dos 
parâmetros do mesmo; a estimativa de tais valores depende da 
disponibilidade de dados históricos, da medição de amostras e da 
determinação de características físicas do sistema. Há diferentes formas de 
se estimar os parâmetros do modelo: 
i.a – Estimativa sem dados históricos: esse caso é usado quando não há 
registros das variáveis dos sistemas, sendo os valores dos parâmetros 
determinados em função da caracterização física do sistema. Normalmente, 
a literatura especializada estabelece faixas de valores (intervalo de 
variação) para cada parâmetro, em função de observações em 
campo/laboratório ou do significado físico do parâmetro. 
i.b – Ajuste por tentativas: nessa situação, os parâmetros têm seus valores 
variados, sendo comparados os resultados do modelo com os valores das 
variáveis medidas. Por exemplo, em um modelo que simula a 
transformação chuva-vazão, um determinado parâmetro pode ser ajustado 
variando-se seu valor e observando como o hidrograma gerado pelo 
modelo se comporta em relação ao hidrograma medido – obviamente, 
procura-se o valor do parâmetro que melhor ajuste os valores calculados 
aos observados (que os torne mais próximos entre si). 
 A decisão do melhor ajuste é baseada geralmente na análise visual 
(graficamente) ou através de coeficientes estatísticos.Este método requer 
a existência de valores medidos das variáveis de entrada e saída do 
modelo; 
i.c – Ajuste por otimização: esse caso é semelhante ao anterior, diferindo 
basicamente na forma com que os valores dos parâmetros são variados, 
buscando o melhor ajuste entre os valores calculados pelo modelo e os 
observados por medições. 
 
48 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
Neste caso, é empregado algum método matemático que propicie o valor 
ótimo de cada parâmetro, como programação linear, não-linear, algoritmos 
genéticos, etc. 
i.d – Amostragem: aqui o valor do parâmetro é obtido por medição da 
característica específica do sistema; por exemplo, pode ser feita a análise 
em laboratório para determinação do coeficiente de permeabilidade do solo. 
(ii) Verificação: nesta fase o modelo já calibrado (ou seja, com os valores 
dos parâmetros ajustados) é verificado ou testado com outro conjunto de 
dados – valores das variáveis de entrada e saída distintos dos utilizados na 
fase de ajuste. 
 Agora, os valores das variáveis de saída são usados apenas para 
comparação com o resultado gerado pelo modelo, sendo verificado se o 
modelo simula o sistema satisfatoriamente. 
(iii) Previsão: esta é a fase da simulação onde o modelo, estando ajustado 
e verificado, é utilizado para representar a saída do sistema para situações 
desconhecidas, como alternativas de projeto (intervenções na bacia) ou 
modificações futuras possíveis na bacia. 
 É importante ressaltar que a qualidade dos resultados da previsão 
com o modelo é função da representatividade dos períodos de dados 
usados nas fases anteriores (ajuste e verificação), da discretização do 
sistema e da capacidade do modelo em simular as novas condições 
impostas. 
Classificação dos sistemas e modelos 
Assim, podemos ver algumas classificações dos sistemas e dos 
modelos, fazendo-se já a ressalva que nem sempre um sistema classificado 
como um certo tipo será representado por um modelo do mesmo tipo – as 
classificações são independentes. 
 Concentrado x distribuído 
O modelo concentrado é caracterizado por não levar em conta a 
variabilidade espacial das variáveis, que são consideradas funções apenas 
 
49 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
do tempo. Já o modelo dito distribuído têm variáveis e parâmetros que 
variam ao longo do espaço (além do tempo). 
O exemplo mais clássico são os modelos chuva-vazão (que simulam a 
transformação da chuva em vazão), onde os concentrados consideram a 
bacia como um elemento único e os distribuídos subdividem-na em áreas 
menores, fazendo a referida transformação em cada uma dessas sub-
áreas. A rigor, não existiria modelo distribuído, pois ele seria concentrado 
em cada subdivisão menor. 
 Estocástico x determinístico 
Na modelagem estocástica, é considerada a chance de ocorrência das 
variáveis, ao ser introduzido o conceito de probabilidade. O modelo 
determinístico, por sua vez, segue uma lei definida, sem considerar as 
chances de ocorrência dos valores das variáveis. Simplificadamente, pode-
se afirmar que enquanto o modelo determinístico ―produz‖ a mesma saída 
para uma mesma entrada, no modelo estocástico a relação entre entrada e 
saída é estatística (há chances de ocorrência para cada determinado valor). 
 Conceitual x empírico 
Um modelo é referido como conceitual quando as funções utilizadas levam 
em consideração os processos físicos, enquanto no modelo empírico as 
funções empregadas foram desenvolvidas para ajustar os valores medidos 
e observações em campo/laboratório, sem retratar o processo físico em si. 
Dentro do contexto de gerenciamento dos recursos hídricos, pode-se dividir 
os modelos em três categorias principais: 
- modelos de comportamento, que são utilizados para descrever o 
comportamento dos sistemas e, desse modo, prognosticar a resposta do 
sistema a diferentes situações; exemplos: modelo de circulação da água e 
transporte de contaminantes em um rio; modelo chuva-vazão; etc. 
- modelos de otimização, que procuram obter a ―melhor‖ solução para uma 
determinada situação, atendendo a objetivos pré-definidos; exemplo: 
modelo de operação de reservatório; 
 
50 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
- modelos de planejamento, que simulam condições globais de um sistema 
maior (acoplam modelos de comportamento e de otimização); 
A seguir são enumerados alguns exemplos de modelos hidrológicos: 
- modelos que simulam o escoamento da água em rios, lagos, banhados, 
etc, como os modelos hidrodinâmicos uni, bi ou tridimensionais; 
- modelos de transformação chuva-vazão; 
- modelos de escoamento das águas subterrâneas; 
- modelos de operação de reservatórios; 
- modelo de balanço hídrico no solo; 
- modelo de previsão de cheias; 
- modelo de transporte de constituintes e de reações cinéticas (modelagem 
de qualidade de água), os quais podem estar acoplados a modelos de 
circulação da água, a modelos chuva-vazão, modelos de águas 
subterrâneas, etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
INTRODUÇÃO À HIDRAÚLICA 
 
Hidráulica, em seu conceito mais simples, é a arte de captar, 
conduzir, elevar e utilizar a água, aplicando-lhe as leis da mecânica dos 
líquidos. Pode ser definida como a parte da Mêcanica Aplicada que estuda o 
comportamento da água e dos demais líquidos em repouso ou em 
movimento, estabelecendo leis respectivas.O significado etimológico da 
palavra hidráulica é condução de água, do grego hydor, água e aulos, tubo, 
condução.Dessa forma, podemos definir a hidráulica como sendo: 
A CIÊNCIA QUE ESTUDA O COMPORTAMENTO E AS APLICAÇÕES 
DOS FLUIDOS PARA TRANSFORMAÇÃO E CONDUÇÃO DE ENERGIA. 
 
Podem-se definir fluidos como sendo todas as substâncias que escoam, 
assumindo a forma do recipiente em que estão sendo colocados. 
 
 
A hidráulica se divide em 
 • Hidráulica teórica 
Hidrostática 
Hidrodinâmica 
• Hidráulica Aplicada 
Hidráulica Urbana: esgoto, abastecimento de água e tratamento; 
Hidráulica Rural: irrigação, drenagem; 
Hidráulica Fluvial: rios, canais; 
 
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NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
Hidráulica Marítima: portos, obras marítimas. 
A hidráulica, no nosso dia a dia, tem diversas utilidades e abrange 
diversos campos, como 
 problemas de abastecimento de água na agricultura, na 
indústria e na cidade; 
 irrigação, drenagem, conservação do solo e da água, 
saneamento de áreas alagadas; 
 estações de tratamento de água, problemas de segurança com 
controle de enchentes; 
 geração de energia em hidrelétricas; 
 bombeamento em poços profundos, etc. 
 
Fig 1.: Utilização da hidraúlica em nossos dias 
 
 
 
 
 
53 
 
NOÇÕES DE HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
ENGENHEIRO AGRONÔMO 
 
 
EVOLUÇÃO DA HIDRÁULICA 
 
Os trabalhos hidráulicos são conhecidos desde a mais remota 
Antiguidade.Na Mesopotâmia existiam os canais destinados à irrigação, 
construídos nas terras vizinhas aos rios Tigre e Eufrates. Na Babilônia, no 
ano 3750 a.C.,haviacoletores de esgotos. No Egito, por volta de 2500 a.C., 
foram construídas diversas obras destinadas à irrigação. Durante a XII 
Dinastia, foram realizadas diversas obras hidráulicas, como o lago artificial 
de Méris, para a regularização das águas do baixo Nilo. 
 O primeiro sistema público de abastecimento de água apareceu na 
Assíria, em 691 a.C.,tendo recebido o nome de aqueduto Jerwa.