Aula Evaporação e Evotranspiração

Prévia do material em texto

Engenharia Civil – 2020
Profa. Dra. Natalia Felix Negreiros
Evaporação e Evapotranspiração
Importância do Estudo 
Cálculo de Necessidades de Irrigação Perdas de Água em Reservatório 
Evaporação 
Transformação da água do estado líquido para o de vapor, a partir de uma superfície
líquida, solo nu ou vegetação sobre solo.
Eg = Evaporação de superfícies com neve ou glaciais; 
Ei = Evaporação de água interceptada em coberturas vegetais ou em construções; 
Ed = Evaporação de água não infiltrada em depressões do solo. 
Ew = Evaporação de superfícies de água; 
Es = Evaporação do solo nu. 
Processo Físico da Evaporação 
Água líquida 
(força de atração intermolecular) 
Vapor D’água 
(calor latente de evaporação) 
𝜆=2,501−0,002361∙𝑇
𝜆 - MJ/kg; T – ºC
T = 100 oC 𝜆 = 2,261 MJ/kg 
Movimento da Molécula de Água 
entre as Superfícies de Água e o Ar
▪ Quando a taxa de saída de moléculas é maior que a de entrada →
está ocorrendo evaporação
▪ Quando as taxas de condensação e vaporização se igualam não há
evaporação (o ar está saturado)
Transpiração
Evapotranspiração que vai para a atmosfera a partir do solo através das plantas
Evapotranspiração
Processo simultâneo de transferência de água para a atmosfera por evaporação
da água do solo e da vegetação úmida e por transpiração das plantas.
As taxas de evaporação,
transpiração e evapotranspiração
são dadas em unidades de altura
divididas por unidade de tempo:
mm/dia, mm/mês, etc...
Fatores atmosféricos relacionados
▪ Radiação solar
▪ Temperatura
▪ Umidade do ar
▪ Velocidade do vento
Fórmula Geral da Evaporação 
• Várias equações foram propostas para a estimativa da
evaporação → baseadas na equação de Dalton com o
estudo da função C para cada localidade. Das várias
equações encontradas em livros sobre evaporação, podem-
se citar:
• Quanto ao efeito da lei de Dalton, quanto menor UR, para
uma dada temperatura, menor ea e, consequentemente,
maior a Evaporação.
Medição Direta da Evaporação
Tanque Classe A Tanque GGI 
Área de 3000 cm2
Medição Direta da Evaporação
Tanque de 20 m² 
Parafuso micrométrico 
É retirado o efeito da insolação nas laterais do tanque. Os valores medidos são mais
próximos dos reais, observados em lagos.
E20 = 0,75*Tanque Classe A = 0,85*EGGI 
Fonte: Volpe e Oliveira (2003) 
Evaporígrafo
Lisímetros
• São tanques enterrados no solo, dentro dos quais se mede a
evapotranspiração. Conhecidos também como evapotranspirômetros e
a evapotranspiração é obtida por meio do balanço hídrico neste sistema
de controle.
Métodos Indiretos 
Método do Tanque Evaporimétrico
Correlaciona a evapotranspiração potencial (ETP) com a
evaporação medida no tanque (E)
ETP = Kp * E 
Kp = coeficiente do tanque, depende do tipo de tanque e de
outros parâmetros meteorológicos
Método de Blaney-Criddle
• Baseado em dados de temperatura, foi desenvolvido na região
semiárida dos Estados Unidos, relacionando os valores reais de
evapotranspiração com o produto da temperatura média pela
percentagem das horas anuais de luz solar:
Balanço de Massas ou Aerodinâmico 
Método de Penman
• É um método que combina o balanço de energia radiante com
princípios aerodinâmicos.
Balanço de Energia - Fórmula de Penman
Balanço de Energia - Fórmula de Penman-Monteith
Exercício
Importância da Evapotranspiração na 
Agricultura 
Evapotranspiração 
• ETp é tomada como um elemento meteorológico para estudos
comparativos de perda de água pelas culturas em diferentes situações
e locais.
• Devido a diferenças da interface cultura-atmosfera entre a grama e
outras culturas, e em diferentes estágios de desenvolvimento, → a ETp
com a ETo através de um coeficiente de cultura (Kc)
Variação do Kc para culturas anuais 
Emergência até 10% 
desenvolvimento 
vegetativo 
10 a 80% de 
desenvolvimento 
vegetativo 
80 a 100% 
desenvolvimento 
vegetativo 
Maturação 
Coeficientes de Cultura ( Kc) 
(Doorenbos e Kassam, 1979) 
Evapotranspiração 
• Se houver água disponível no solo e o fluxo de água na planta
atender à demanda atmosférica: ETr = Etp
• Se houver restrição de água no solo e a demanda atmosférica não
for atendida: ETr < ETp (produção será afetada).
• ETp é utilizada para calcular a demanda climática máxima de uma
cultura em projetos de irrigação.
Determinação da Evapotranspiração Real 
Lisímetros
Método do Tanque de evaporação 
• A superfície de água livre como a do tanque perde mais água do que
uma cultura, por isso os valores de evaporação do tanque (Ep) devem
ser corrigidos
B – bordadura, m 
U – velocidade do vento, km/dia 
UR – umidade relativa, % 
Coeficiente do tanque kp
Exercício
Local: Piracicaba (SP) – latitude 22o42´S 25/02/2001 – ECA = 5,6 mm/d, UR = 68%,
U = 2,0 m/s (172,8 km/d), B = 10m
B – bordadura, m 
U – velocidade do vento, km/dia 
UR – umidade relativa, % 
Fórmula de Blaney-Criddle
onde: 
ETr = Uso Consuntivo da cultura, em mm/mês 
Kc = coeficiente de cultura, adimensional, depende do tipo e estágio 
de crescimento da cultura 
p = porcentagem mensal de horas de insolação em relação ao total 
anual ( em %) 
t = temperatura média mensal do ar, em ºC
Porcentagem de Horas de Insolação 
Exercício
Calcule a evapotranspiração de referência
pelo método do TANQUE CLASSE A para a
cultura do feijoeiro na fase de produção
(fase III), considerando os seguintes dados:
• Tanque circundado por grama; 
• Bordadura = 10 m; 
• Umidade relativa (UR%) = 81,9%; 
• Velocidade do vento a 2 m de altura (U2) = 1,16 
m/s; 
• Evaporação do tanque classe A (ECA) = 2,55 
mm/dia.
ETo = KP ⋅ECA 
ETc = Kc ⋅ETo