Aula 2 - Ciclo Hidrológico

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AULA 2 – CICLO HIDROLÓGICO
PROFª MIRELLA GONÇALVES
Hidrologia
O CICLO HIDROLÓGICO
A água na hidrosfera se encontra em seus três estados físicos básicos:
sólido, líquido e gasoso. O segundo estado é o que tem maior
interesse para a hidrogeologia, uma vez que é na fase líquida que a
água se acumula no interior da Terra, além de constituir os principais
cursos superficiais.
Tanto na linguagem vulgar, como na científica, 
a palavra água, salvo quando especificado diferentemente, 
se refere à sua fase líquida. 
O ciclo da água na terra, ou ciclo hidrológico, é a contínua circulação
da água em nosso planeta. Não tem início nem fim, mas é comum se
começar sua descrição com as águas do oceano, uma vez que cobrem
cerca de três quartos da superfície terrestre.
Definições Importantes
➢Oceano Pacífico - é o maior da Terra, com
180 milhões de km2;
➢Oceano Atlântico - é o segundo maior em
superfície, com 82,4 milhões de km2;
➢Oceano Índico - é o terceiro maior em
extensão, com 74 milhões de km2;
➢Oceano Glacial Ártico - com 13 milhões de
km2, formado por mar e geleiras ao redor do
Círculo Polar Ártico, seu descongelamento
tem sido acelerado pelo efeito estufa;
➢Oceano Glacial Antártico - constitui um
prolongamento dos oceanos Pacífico,
Atlântico e Índico. Por essa razão, muitos
cientistas, oceanógrafos e geógrafos não
reconhecem a existência do Oceano
Antártico, considerando-o apenas uma
junção de partes dos outros oceanos. É o
único que rodeia o globo completamente,
com superfície de 20,3 milhões de km2.
Oceanos: correspondem a uma vasta extensão de água salgada que cobre quase
três quartos da superfície da Terra. Cada uma das divisões maiores do oceano
constitui-se em áreas geográficas isoladas em regiões diferentes, sendo divididas
pelos continentes e grandes arquipélagos em cinco grandes oceanos:
Definições Importantes
 Mares: partes de oceanos que são cercadas por ilhas ou terras são
chamadas de "mar". Um mar é uma extensão de água salgada conectada
com um oceano. Além de apresentarem menores profundidades que os
oceanos, os mares apresentam também uma maior variação de salinidade,
temperatura e transparência das águas.
Os cinco maiores mares são: Mar da China do Sul, Mar do Caribe, Mar
Mediterrâneo, Mar Bering e Golfo do México.
 Rios: curso de água natural, mais ou menos caudaloso, que deságua em
outro rio, no mar ou em um lago. No sentido geral, esses cursos naturais de
água doce possuem canais definidos e fluxo permanente (perene), cujas
águas correm durante todo o ano. Os rios também podem ter fluxo sazonal
(ou temporário), cujo regime d'água é intermitente - o leito fica seco em
algumas épocas do ano.
Definições Importantes
 Lagos: são massas de águas confinadas, mais ou menos tranquilas e
profundas. Os lagos têm em geral origem natural e estão situados em
depressões de rochas impermeáveis, produzidas por causas diversas
e sem conexão com o mar.
Geralmente a água dos lagos é doce, mas existem importantes
lagos salgados.
Geologicamente, a maior parte dos lagos da Terra é recente e,
quanto a sua origem, os lagos podem ser formados por:
➢Influências tectônicas - águas acumuladas nas deformações da crosta terrestre.
Resultam na formação de lagos grandes e profundos;
➢Atividades vulcânicas - águas que ocupam antigas crateras ou barragens
efetuadas pelo escoamento de lavas de vulcões extintos;
➢Influência fluvial - ao longo de cursos de água onde os rios apresentam
meandros, é comum o aparecimento de lagos;
Definições Importantes
 Lagoas: depressões de formas variadas, normalmente circulares, de profundidade
pequena. As lagoas podem ser definidas como massas de água superficial de
pequena extensão e profundidade, cercadas por terra. Geralmente, a água dos lagos
é doce, mas existem importantes lagos salgados.
 Laguna: do latim lacuna, cisterna, pântano. Caracterizam-se como um ambiente de
águas paradas, separadas do mar por uma barreira. Recebem ao mesmo tempo
águas doces dos rios e águas salgadas quando ocorre a ingressão das marés. Todas
as lagunas têm uma ou mais entradas, ou seja, uma conexão com o mar.
As águas de uma laguna podem variar entre doce, salobra (água de salinidade
inferior à da água do mar) e salgada. Isso irá depender do tamanho das entradas e da
quantidade de água doce trazida pelos rios.
Definições Importantes
➢Atividades glaciárias - tem sua origem relacionada com a ação das geleiras
continentais e de montanhas;
➢Influência litorânea - associada ao surgimento de cordões arenosos que vão
fechando reentrâncias que acabam por separar e enclausurar massas de água
salgada (residuais) do mar aberto;
➢Atividades mistas - resultante da combinação de diversos fatores capazes de
represar certa quantidade de água.
Lago Crater de origem tectônica - Oregon 
(EUA)
▪ Fenômeno global de circulação fechada da
água entre a superfície terrestre e a
atmosfera, impulsionado pela energia solar
associada à gravidade e à rotação terrestre.
Ciclo hidrológico
▪ A irradiação solar evapora a água do
oceano para a atmosfera. O vapor de
água sobe e junta-se para formar as
nuvens. Sob certas condições, a
umidade das nuvens se condensa e
cai sobre a Terra sob várias formas
de precipitação: chuva, granizo ou
neve. Os hidrólogos e outros
chamam-na de “água de origem
meteórica”.
▪ A precipitação sobre a 
superfície da Terra é a origem de 
todos os nossos suprimentos 
de água potável. Dela depende a 
reposição da quantidade que é 
retirada dos lagos e outros 
cursos superficiais para os 
numerosos usos do homem. 
▪ Uma parte da
precipitação, depois de
molhar a folhagem e o
solo, escorre sobre a
superfície em direção
aos cursos de água.
▪ Outra parte se impregna no solo. Grande parte da água que penetra no solo é
retida na zona das raízes das plantas, retornando eventualmente à superfície,
pelos vegetais ou pela capilaridade do solo. Parte, porém, se infiltra abaixo da
zona das raízes, continuando a mover-se para baixo, até alcançar os
reservatórios de água subterrânea.
O sistema hidrogeológico, por sua vez, está relacionado à porção subterrânea
do ciclo, envolvendo processos de infiltração, além de fluxos horizontais e
verticais subsuperficiais
Representação esquemática da porção subterrânea do 
Ciclo Hidrológico
Termos fundamentais dos Recursos Hídricos Subterrâneos.
Aqüífero
Aqüífero Livre ou Freático
Aqüífero Confinado ou Artesiano
Poço Freático
Poço Artesiano
Poço Artesiano Jorrante
Nível Freático
Nível Piezométrico
Camada rochosa que armazena e transmite a 
água
Sem camada confinante
Com camada 
confinante
Relacionado ao aqüífero livre
Relacionado ao aqüífero confinado
Nível piezométrico acima da 
topografia
Nível da água no aqüífero livre
Nível da água no poço artesiano
• Escoamento subterrâneo
• Evaporação
• Transpiração
• Condensação
• Precipitação
• Escoamento superficial
• Infiltração
• Percolação
Fases do ciclo hidrológico
Água subterrânea:
• Escoamento sub-superficial
• Escoamento superficial
• Escoamento subterrâneo
Água subterrânea:
▪O escoamento superficial é o processo do ciclo hidrológico do
ciclo hidrológico do deslocamento das águas na superfície da
Terra, ou seja, representa o fluxo sobre a superfície do solo das
bacias hidrográficas e pelos seus múltiplos canais.
▪Além do escoamento superficial há outros dois tipos de
escoamento: o sub-superficial, que é definido como o fluxo que
se dá logo abaixo da superfície, na altura das raízes da cobertura
vegetal e;
▪o subterrâneo que corresponde ao fluxo devido à contribuição do
aquífero (região saturada do solo com água em movimento) aos
canais superficiais.
O escoamentosub-superficial, ocorrendo nas camadas
superiores do solo, é difícil de ser separado do escoamento
superficial, principalmente porque se houver uma pequena
depressão no relevo o escoamento sub-superficial se torna
superficial,
• Sub-superficial ??
• Superficial
• Subterrâneo
Tipos de escoamento bacia
• Chuva, infiltração, 
escoamento superficial
• Chuva, infiltração, 
escoamento superficial, 
escoamento subterrâneo
Camada saturada
• Escoamento 
sub-superficial
Camada saturada
• Depois da chuva: Escoamento sub-superficial e
escoamento subterrâneo
• Estiagem: apenas escoamento subterrâneo
Camada saturada
• Estiagem: apenas escoamento subterrâneo
Camada saturada
• Estiagem: apenas escoamento subterrâneo
Camada saturada
• Estiagem muito longa = rio seco
Rios intermitentes
Camada saturada
CICLO HIDROLÓGICO
Período de renovação de água em diferentes reservatórios na 
Terra.
Fonte: Paz (2004). 
CICLO HIDROLÓGICO
O volume de água compreendido em cada parte do
ciclo hidrológico é relativamente constante. Entretanto,
quando se considera uma área limitada, o volume de
água varia continuamente em cada parte do ciclo. A
superabundância e a escassez de água, numa área,
representam os extremos desta variação.
CICLO HIDROLÓGICO
CICLO HIDROLÓGICO
Ciclo Hidrológico Global:
➢Ciclo fechado;
➢Recirculação de toda a água;
➢Oceanos: mais evaporação do que
precipitação;
➢Continentes: mais precipitação do que
evaporação.
▪ Ciclo Hidrológico Regional:
➢Ciclo aberto;
➢Parte da água retorna, fechando
parte do ciclo;
➢Parte da água é retirada pela
atmosfera;
➢Parte da água é trazida de fora pela
atmosfera;
➢Balanço hídrico.
CICLO HIDROLÓGICO
Fluxos:
oceano
361
9962
32437
37
Superfície 
terrestre
Unidades : 1012 m³/ano
Atmosfera
P = E = 423.1012 m³/ano
85%
15%
77%
23%
CICLO HIDROLÓGICO
Equação hidrológica: 
I - O = ΔS
Onde: 
I - entradas
O - saídas
ΔS - variação no armazenamento sob as várias 
formas de retenção.
CICLO HIDROLÓGICO
Fatores que influenciam no ciclo:
➢Volume de água;
➢Velocidade de circulação em cada etapa;
➢Cobertura vegetal;
➢Altitude;
➢Topografia;
➢Temperatura;
➢Tipo de solo e geologia;
➢Clima.
IMPACTOS SOBRE O CICLO 
HIDROLÓGICO
O homem vem modificando o meio em 
que vive, de modo à “adequá-lo” às suas 
necessidades, o que repercute em 
sensíveis alterações do ciclo hidrológico 
(PAZ, 2004). 
IMPACTOS SOBRE O 
CICLO HIDROLÓGICO
Impermeabilização do solo - diminui a parcela infiltrada e
aumenta o escoamento superficial, causando alagamentos.
Desmatamento - na medida em que diminui a interceptação,
deixando os solos expostos à ação das gotas de chuva e do
escoamento superficial, que erodem o solo e carreiam
nutrientes e sedimentos para rios e lagos.
IMPACTOS SOBRE O CICLO HIDROLÓGICO
Fonte: EPA (1998).
IMPACTOS SOBRE O CICLO HIDROLÓGICO
Fonte: EPA (1998).
Contaminação das Águas
Águas Superficiais + Águas Subterrâneas
Água Contaminada
Possui organismos patogênicos 
ou substâncias tóxicas e/ou 
radioativas em teores prejudiciais 
à saúde do homem.
Água Poluída
Depende da utilização da água, pode 
estar poluída para um determinado 
fim e para outro não
Piscicultura 
Temperatura muito alta, poluída 
para determinada espécie de peixe.
EX:
Principais Fontes Poluidoras
Fontes Pontuais Quando a fonte está concentrada 
numa determinada superfície ou 
ponto. Ex.: um poço tubular
Fonte Difusa Quando a fonte de contaminação 
se estende por uma grande 
superfície, como é o caso de áreas 
urbanas ou de irrigação. 
Fossas sépticas Águas residuais e esgotos domésticos
Fertilizantes agrícolas Lodos de estações de tratamento
Poluentes 
atmosféricos
Emissões de automóvel, fumaça 
de industrias, incinerações, etc.
Poços produtores (óleo, gás, 
energia geotérmica e água 
Contaminantes podem ser 
introduzidos durante a 
perfuração.
Poços mal construídos
Cimentação deficiente e/ou 
revestimento corroído, podem 
contaminar de um aqüífero para 
outro
Poços escavados 
(Amazonas)
Fáceis de contaminar e, 
abandonado, servem de depósito de 
lixo
Poluição 
Urbana
Poço escavado ou 
Amazonas
Poços de Serviços 
e Combustíveis
NOÇÕES SOBRE 
METEOROLOGIA
HIDROLOGIA 
INTRODUÇÃO
A coleta e a transmissão de dados hidrometeorológicos
são feitos através da implantação de estações
meteorológicas (sistemas clássicos) ou de satélites
(sistemas especiais).
SISTEMAS CLÁSSICOS 
Estações Meteorológicas - realiza as medições de dados meteorológicos.
➢Os dados medidos em uma estação podem ser comparados com os de
outra forma, verificando-se a consistência dos fatores medidos e
permitindo-se fazer as previsões meteorológicas.
SISTEMAS CLÁSSICOS 
Estações meteorológicas no ES:
➢Afonso Cláudio;
➢Alegre;
➢Alfredo Chaves;
➢Linhares;
➢Nova Venécia;
➢Presidente Kennedy;
➢Santa Teresa;
➢São Mateus;
➢Vitória (UFES);
➢Aeroporto de Vitória.
Fonte: INMET
http://www.inmet.gov.br/portal/
SISTEMAS CLÁSSICOS 
Dados medidos em uma estação meteorológica:
➢Temperatura (mínima e máxima);
➢Pressão atmosférica;
➢Umidade relativa do ar;
➢Direção e velocidade dos ventos, 
➢Evaporação;
➢Pluviometria.
SISTEMAS CLÁSSICOS 
➢Temperatura - medida por meio de termômetros na escala Celsius (°C)
ou Farenheit (°F);
➢Pressão atmosférica - medida utilizando-se um barômetro de mercúrio
ou um barômetro aneróide, em unidade mmHg;
➢Umidade relativa do ar - medida por termômetro de bulbo úmido ou
psicrômetro;
SISTEMAS CLÁSSICOS 
➢Direção e velocidade dos ventos -
A direção é indicada através do cata-vento, como sendo a da ponta da
bússula para onde o vento sopra.
A velocidade é indicada em m/s ou km/h, e os instrumentos de medição
são os anemômetros.
➢Evaporação - evaporímetros;
➢Pluviometria - medida feita avaliando-se a altura de água precipitada
numa determinada área de influência do aparelho medidor.
SISTEMAS ESPECIAIS 
A medição dos fatores físicos da atmosfera em níveis elevados da
superfície terrestre são importantes na interpretação e avaliação dos
fenômenos meteorológicos. Alguns sistemas especiais são listados a
seguir:
a) Radarvento - equipamento que possibilita calcular a direção e velocidade
do vento em altitude, mediante de um alvo refletor que ascende por meio
de um balão piloto inflado com um gás mais leve que o ar.
b) Radiossondagem (balão meteorológico) - avaliação dos elementos
meteorológicos, desde o ponto de lançamento até o ponto em que o balão
que carrega o radiotransmissor se rompe.
SISTEMAS ESPECIAIS 
SISTEMAS ESPECIAIS 
c) Radar meteorológico - observação de fenômenos
meteorológicos por meio de radar.
No ES há de 34 
municípios com 
radares 
meteorológicos a 
partir de 2014.
SISTEMAS DE 
SATÉLITES
No Brasil, o INPE (Instituto Nacional de Pesquisas
Espaciais) utiliza os dados de satélites espaciais para
utilização em modelos de previsão meteorológica.
SISTEMAS DE SATÉLITES
Sensoriamento remoto:
SISTEMAS ESPECIAIS
A utilização de técnicas especiais em hidrologia visa fundamentalmente o seguinte:
- Aumentar o conhecimento da atmosfera e seus processos;
- Aumentar a capacidade de previsão de fenômenos atmosféricos;
- Fornecer, em tempo real, estimativas de distúrbios atmosféricos (posição, intensidade,
etc);
- Melhorar e aumentar, qualitativa e quantitativamente, os parâmetros ambientais
medidos;
- Contribuir para o desenvolvimento de redes internacionaise domésticas de
observação.