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Escoamento (Rios) Alunas: Janine dos Anjos Maressa Reiguel Bacias Hidrográficas • Localidades da superfície terrestre separadas topograficamente entre si, cujas áreas funcionam como receptores naturais das águas da chuva. • Todo o volume de água captado não infiltrado é automaticamente escoado por meio de uma rede de drenagem das áreas mais altas para as mais baixas, seguindo uma hierarquia fluvial, até concentrarem-se em um único ponto, formando um rio principal. Bacia: tempo de concentração da bacia • O curso principal tem diversas afluências, as quais também podem conter outros afluentes. O ponto de interesse é o exultório. • O tempo de concentração é o maior tempo que uma gota que cai num determinado ponto da bacia leva para chegar no exultório. Rios e suas classificações •Os rios, cursos d'água ou redes de drenagem são compostos por correntes de água formadas a partir da obtenção hídrica das chuvas, do derretimento da neve ou, principalmente, das nascentes onde a água brota do subsolo. Geralmente, um rio é abastecido por uma bacia hidrográfica, ou seja, a área geográfica que capta toda a água da superfície ou do subsolo e direciona-a para um leito principal e seus afluentes. • Rede Hidrográfica significa um conjunto de cursos d’água (rios) dispostos em hierarquias encontrados nas bacias hidrográficas. Tipos de rios quanto à forma de escoamento da água • Rios intermitentes ou temporários – são aqueles que correm em apenas um período do ano, ou seja, secam nas épocas de estiagem. Existem casos em que essa dinâmica é natural, sobretudo em regiões de grande variação climática anual. Todavia, há outros casos em que a manifestação desse tipo de rio é fruto da ação humana. Vale lembrar que os rios que congelam durante uma parte do ano e, por isso, deixam de apresentar os movimentos de suas águas também são classificados como intermitentes. • Como grande parte dos rios temporários brasileiros está concentrada no Nordeste, região onde as precipitações costumam acontecer principalmente no inverno, é também nesta estação que a maioria dos rios temporários brasileiros se forma. • Em agosto de 2012, a comissão especial do Congresso que analisa a medida provisória do Código Florestal decidiu por votos que somente os rios perenes seriam protegidos dentro das APP’s (Áreas de Preservação Permanente). A decisão provocou a mobilização de ambientalistas de todo o país, que não viam sentido na exclusão dos rios temporários. A pressão surtiu efeito, e os rios intermitentes voltaram a fazer parte do processo de proteção. • Rios perenes – são aqueles que correm o ano inteiro, ou seja, não apresentam interrupção no fluxo de suas águas sobre nenhum período, seja ele de seca, seja de cheia. Esses rios são alimentados por uma fonte contínua que faz com que o nível de suas águas nunca fique abaixo da superfície terrestre. • Quando o aumento do volume das enchentes e vazantes for determinado pela água da chuva, ele caracteriza-se por ser de regime fluvial. No caso desse volume ser decorrente do degelo em montanhas, é denominado de regime nival. • Rios efêmeros – são aqueles que se manifestam apenas em ocasiões de grandes chuvas, sendo do tipo pouco comum e de previsão pouco efetiva. Em alguns casos, eles levam décadas para manifestar-se e podem acarretar enchentes, principalmente quando há ocupação humana das áreas de ocorrência desses rios em seu período de seca. • São alimentados exclusivamente pela água de escoamento superficial, pois estão acima do nível do lençol freático (água subterrânea). Classificação dos rios em função da sua gênese • Consequentes => são aqueles cujo o curso foi determinado pela declividade da superfície terrestre, em geral coincidindo com a direção da inclinação principal das camadas. • Subsequentes => são aqueles cuja a direção de fluxo é controlada pela estrutura rochosa, acompanhando sempre uma zona de fraqueza. • Obsequentes => são aqueles que correm em sentido inverso à inclinação das camadas ou à inclinação original dos rios consequentes. Em geral, descem das escarpas até o rio subsequente. • Reseqüentes => são aqueles que fluem na mesma direção dos rios conseqüentes, mas nascem em nível mais baixos. Em geral, nascem no reverso de escarpa e fluem até desembocar em um subseqüente. • Insequentes => estabelecem-se quando não há nenhuma razão para seguirem uma orientação geral pré-estabelecida, isso é, quando nenhum controle da estrutura geológica se torna visível na disposição espacial da drenagem. São comuns em áreas planas e de mesma composição litológica. Nível da água; cheia ; inundação; métodos estimativa do Escoamento • Uma das medidas mais fáceis de serem realizadas em um curso d’água é expressa em metros e se refere à altura atingida pelo nível d’água em relação a um nível de referência. Normalmente as palavras cheia e inundação estão relacionadas ao nível d’água atingido. Denominar-se-á cheia a uma elevação normal do curso d’água dentro do seu leito, e inundação à elevação não usual do nível, provocando transbordamento e possivelmente prejuízos. • Os métodos de estimativa do escoamento superficial podem ser divididos em quatro grupos conforme a seguir: • a) Medição do Nível de Água • - É o mais preciso; • - Requer vários postos fluviométricos • b) Modelo Chuva • -Vazão Calibrados • - Boa precisão • - Métodos baseados na hidrógrafa ( Hidrograma Unitário) • c) Modelo Chuva • -Vazão Não Calibrado • - Média precisão • - Métodos baseados no método racional • d) Fórmulas Empíricas • - Baixa precisão • - Meyer, Gregory, etc Os principais fatores que exercem influência no escoamento do rio são: • De natureza climática (relacionados à precipitação): características de intensidade e duração da precipitação. Quanto maior a intensidade da precipitação, mais rápido o solo atingirá a sua capacidade de infiltração, situação em que o excesso da precipitação poderá, então, escoar superficialmente; A duração da precipitação tem influência direta no escoamento superficial: haverá tanto mais oportunidade de ocorrer escoamento superficial quanto maior for a duração da chuva; A precipitação que ocorre quando o solo já está úmido, devido a uma chuva anterior, terá maior chance de produzir escoamento superficial. • Fatores fisiográficos: Os fatores fisiográficos mais importantes a influenciar o escoamento superficial são a área e a forma da bacia hidrográfica, a capacidade de infiltração e a permeabilidade do solo, e a topografia da bacia. A área da bacia hidrográfica influencia pois esta corresponde à superfície coletora da água de chuva: quanto maior a sua extensão, maior a quantidade de água que a bacia pode captar também constitui-se em elemento básico para o estudo das demais características físicas. A respeito da influência da forma da bacia pode-se dizer que as bacias compactas tendem a concentrar o escoamento no canal principal que drena a bacia, aumentando os riscos de inundação. A permeabilidade: quanto mais permeável for o solo, maior será a velocidade do escoamento da água subterrânea e, em consequência, maior a quantidade de água que ele poderá absorver pela superfície por unidade de tempo. Assim, ao aumento da permeabilidade do solo corresponde uma diminuição do volume do escoamento superficial. O efeito da topografia se faz sentir através da declividade da bacia, do traçado e da declividade dos cursos d’água que drenam a bacia , bem como da presença de depressões acumuladoras na superfície do solo. O traçado e a declividade dos cursos d ’água definem a maior ou menor velocidade com que a água de chuva, escoando superficialmente, atinge as calhas naturais e deixa a bacia. Drenagem • Os canais de drenagem são: calhas, canos, canais, rios, córregos entre outros e todos esses canais quando estão ligados entre si formam uma rede de drenagem. •EXORRÉICA => quando o escoamento das águas se faz de modo contínuo até o mar ou oceano, isto é, quando as bacias desembocam diretamente no nível marinho; Ex : Rio Uruguai. • ENDORRÉICA => Quando as drenagens são internas e não possuem escoamento até o mar, desembocado em lagos ou dissipando-se nas areias do deserto, ou perdendo-se nas depressões cársticas. Ex : Rio Jacuí. • CRIPTORRÉICA => Quando as bacias são subterrâneas, como nas áreas cártsicas. A drenagem subterrânea acaba por surgir em fontes ou integrar-se em rios subterrâneos. • ARRÉICA => Quando não há nenhuma estruturação em bacias hidrográficas, como nas áreas desérticas onde a precipitação é negligenciável e a atividade eólica nas dunas é intensa, obscurecendo as linhas e os padrões de drenagem. Vasão •O que é vazão de um rio? •Vazão é o volume de fluido que passa por uma seção por determinado período de tempo. Tratando-se de água, essa seção pode ser um rio, canal, estação de tratamento e até residência. Um cálculo específico é utilizado para medir a vazão de um rio, que considera a área e o tempo, as unidades normalmente são expressas em m3/s (para rios) e L/s (para pequenos cursos d’água). • Hidrógrafa, Hidrograma, ou Fluviograma é a representação gráfica da variação da vazão em relação ao tempo. Um hidrograma mostrando as vazões médias diárias para um ano. A área de drenagem, grau de permeabilidade, profundidade do lençol freático, porosidade do solo e também o tipo de precipitação que ocorreu sobre a bacia, são aspectos da bacia que podem refletir em um hidrograma. O hidrograma, hidrógrafa ou fluviograma é a representação gráfica da distribuição da vazão em função do tempo numa dada seção de um curso d’água. Essa distribuição é interpretada como sendo a resposta da bacia hidrográfica ou área de drenagem quando estimulada pelas chuvas que caem sobre essa área (Righetto, 1998). • Vazão média diária: é a média aritmética das vazões ocorridas durante o dia (quando se dispõe de aparelho registrador – linígrafo, Figura 31); o mais comum é a média das vazões das 7 e 17 horas (horas de leitura do nível da água – linímetro, Figura 31). • Vazão específica: Vazão por unidade de área da bacia hidrográfica; É uma forma bem potente de expressar a capacidade de uma bacia em produzir escoamento superficial e serve como elemento comparativo entre bacias. • É comum ter-se como dados que caracterizam uma bacia, as vazões máximas, médias, mínimas em intervalos de tempo tais como hora, dia mês e ano. Tempo de Recorrência ou período retorno: • É o período de tempo médio em que um determinado evento (neste caso, vazão) é igualado ou superado pelo menos uma vez. “É um parâmetro fundamental para a avaliação e projeto de sistemas hídricos, como reservatórios, canais, vertedores, bueiros, galerias de águas pluviais, etc” (Righeto, 1998). A medição de vazão • Os métodos diretos medem a vazão propriamente dita. Por exemplo, no método volumétrico, mede-se o tempo que um determinado recipiente de volume conhecido leva para ser inteiramente preenchido por água. Ao dividir o volume preenchido pelo tempo, mede-se então a vazão do curso de água. • Por outro lado, nos métodos indiretos o que se mede é o nível de água que, posteriormente, é aplicado em uma equação para a conversão de nível de água em vazão. Existe uma relação positiva, ou seja, crescente entre nível de água e vazão em um canal. Grande parte dos métodos de medição de vazão são métodos indiretos. • Os instrumentos mais comuns para medição de velocidade de água em rios são os molinetes, que são pequenos hélices que giram impulsionados pela passagem da água. Os molinetes são instrumentos projetados para girar em velocidades diferentes de acordo com a velocidade da água. A relação entre velocidade da água e velocidade de rotação do molinete é a equação do molinete. Esta equação é fornecida pelo fabricante do molinete, porém deve ser verificada periodicamente, porque pode ser alterada pelo desgaste das peças. Em situações de carência de recursos, as medições de velocidade podem ser feitas utilizando flutuadores. • A velocidade da água é, normalmente, maior no centro de um rio do que junto às margens. Da mesma forma, a velocidade é mais baixa junto ao fundo do rio do que junto à superfície. Em função desta variação da velocidade nos diferentes pontos da seção transversal, utilizar apenas uma medição de velocidade pode resultar em uma estimativa errada da velocidade média. Por exemplo, a velocidade medida junto à margem é inferior à velocidade média e a velocidade medida junto à superfície, no centro da seção, é superior à velocidade média. • Portanto, a medição de vazão está baseada na medição de velocidade em um grande número de pontos. Os pontos estão dispostos segundo linhas verticais com distâncias conhecidas da margem (d1, d2, d3, etc.) A integração do produto da velocidade pela área é a vazão do rio. Considera-se que a velocidade média calculada numa vertical é válida numa área próxima a esta vertical. Referências CARVALHO, Daniel Fonseca; SILVA , Leonardo Duarte Batista. CAPÍTULO 7. ESCOAMENTO SUPERFICIAL. Hidrologia , [S. l.], 2006. CASSIOLATO , César; ALVES, Evaristo. MEDIÇÃO DE VAZÃO. MEDIÇÃO DE VAZÃO, [S. l.], 2006. SILVA, Eraly Alves; TUCCI, Carlos. Relação entre as vazões máximas diária e instantânea. Revista brasileira de recursos hídricos, [S. l.], p. 133-155, 10 mar. 1998. TRINDADE, Patricia M. P.; CAPOANE, Viviane; PEREIRA FILHO, Waterloo. Padrões de drenagem. Padrões de drenagem, [S. l.], 14 jul. 2010. TOMAZ, Plínio. Período de retorno. Cálculos hidrológicos e hidráulicos para obras municipais, [S. l.], 4 out. 2010. http://www.ufscar.br/aprender/aprender/2010/06/bacias-hidrograficas/ https://www.youtube.com/watch?v=ceg-6mvP_xk https://capacitacao.ead.unesp.br/dspace/bitstream/ana/66/2/Unidade_1.pdf http://www.ufscar.br/aprender/aprender/2010/06/bacias-hidrograficas/ https://www.youtube.com/watch?v=ceg-6mvP_xk https://capacitacao.ead.unesp.br/dspace/bitstream/ana/66/2/Unidade_1.pdf
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