Hidrologia: Estudo da Água

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HIDROLOGIA
Talita Freitas Filgueira de Sá
A Terra é o único planeta do sistema solar
onde existe água na forma líquida.
ÁGUA
ÁGUA
ÁGUA
ÁGUA
CICLO DA ÁGUA
CLASSIFICAÇÃO DAS ÁGUAS
• LIMPA
• SUJA
• POLUÍDA
Bactérias na água
ÁGUA
ÁGUA
O avanço da tecnologia possibilitou a utilização da água, em
grande quantidade, para a produção de energia elétrica nas
usinas hidrelétricas e irrigação.
Eletronorte
DEFINIÇÃO
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”).
DEFINIÇÃO
Hidrologia é, em um sentido amplo, a ciência que se
relaciona com a água. Como ela se relaciona com a
ocorrência primária de água na Terra, é considerada
uma ciência natural.
HIDROLOGIA ≠ HIDROGRAFIA
• Hidrologia se refere à ciência da água.
• Hidrografia é a ciência que descreve as
características físicas e as condições da água na
superfície da Terra, principalmente as massas de água
para navegação.
ÁREAS DA HIDROLOGIA
Algumas áreas em que a Hidrologia, foi subdividida são as seguintes:
• Hidrometeorologia – é a parte da ciência que trata
da água na atmosfera;
• Limnologia – refere-se ao estudo dos lagos e reservatórios artificiais;
• Potamologia ou Fluviologia – trata do estudo dos arroios e rios;
• Glaciologia ou Criologia – é a área da ciência relacionada com
a neve e o gelo na natureza;
• Hidrogeologia – é o campo científico que trata das águas
subterrâneas.
CAMPOS DE ATUAÇÃO
• Gerenciamento de bacias
• Inventário energético
• Navegação
• Irrigação
• Geração de energia
• Drenagem
• Abastecimento de água
• Controle de cheias
• Controle de poluição
• Controle de erosão
• Recreação
• Piscicultura
• Reservatórios
• Previsão hidrológica
• Barragem
HISTÓRICO
• Diversos autores citam 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;
HISTÓRICO
• Mas apenas na época de Leonardo da Vinci é que o ciclo
hidrológico veio a ser melhor compreendido. Um fato
relevante foi o realizado por Perrault, no século 17, que
analisou a relação precipitação-vazão, comparando a
precipitação com dados de vazão;
• No século 19 dá-se o início de medições sistemáticas de
vazão e precipitação;
• Até a década de 30, prevalece o empirismo, procurando
descrever os fenômenos naturais, enquanto até a década de
50 é predominante o uso de indicadores estatísticos dos
processos envolvidos;
•
HISTÓRICO
• Com o advento do computador em conjunto com o
aprimoramento de técnicas estatísticas e numéricas,
deu-se um grande avanço na hidrologia. Foram
desenvolvidos modelos precipitação-vazão e avanços na
hidrologia estocástica. O escoamento subterrâneo, a
limnologia e a modelação matemática de processos
constituem outros desenvolvimentos importantes.
CICLO 
HIDROLÓGICO
Talita Freitas Filgueira de Sá
Distribuição da água no planeta
▫ As principais formas como a água é armazenada e distribuída no 
ciclo hidrológico
▫ As principais características da água nos oceanos
▫ As principais características da água armazenada em forma de 
neve e gelo
▫ As principais características da água na superfície
▫ Descrever um lençol d’água e seus principais componentes
Água armazenada no oceano
• Os oceanos armazenam mais de 97% da água da Terra, sendo tudo isso 
água salgada, restando apenas 3% de água doce!
• A água doce é,
portanto, a água
dos rios e da
maioria dos
lagos.
Armazenagem de neve e gelo
• As calotas polares e geleiras são responsáveis por pouco mais de 2% da água da 
Terra.
• A neve das
montanhas é uma
fonte importante de
água, principalmente nas
regiões áridas e semi-áridas 
e em algumas áreas a neve
é uma parte importante da
precipitação anual.
Água da superfície
• A armazenagem e a distribuição da água da superfície ocorre nos lagos, 
lagoas, rios e continentes e é responsável por menos de 0,01% da água da 
Terra.
• O Lago Baikal, na Russia, contém, aproximadamente 20% da água doce 
disponível da superfície da Terra, sendo equivalente a 5x os grandes lagos 
na fronteira entre os EUA e o Canadá em volume de água.
• O Rio Amazonas possui cerca de 15% da água doce disponível do planeta.
Lençol d’água ou lençol freático
• O lençol freático ocorre no aquífero, uma região subterrânea composta de 
rochas não consolidadas e partículas do solo. Esta região é capaz de 
transmitir e armazenar água para extração.
• Menos de 1% de toda a água disponível da Terra é armazenada como 
lençol d’água ou como umidade do solo.
• Os lençóis freático que dão origem às nascentes 
• Quando uma quantidade suficiente de água á retirada da armazenagem, 
o nível do lençol freático é reduzido e durante um período de estiagem ou 
seca a água de uma corrente diminui e as fontes desaparecem.
Ciclo Hidrológico
Atmosfera
Continente Oceano
O ciclo hidrológico é
um fenômeno global
de circulação da água
em suas 3 fases:
gasosa (vapor), líquida
(chuva e escoamento) e
sólida (gelo e neve).
Ciclo Hidrológico
• Se refere à movimentação da água pelos
reservatórios oceânico, atmosférico e terrestre;
• E o processo no qual ocorre o fenômeno de
autodepuração da água;
• Este ciclo ocorre devido a energia proveniente do sol.
O ciclo hidrológico promove a movimentação de enormes quantidades de água ao
redor do planeta. Entretanto, algumas das fases do ciclo são consideradas
rápidas e outras muito lentas, se comparadas entre si.
Períodos médios de renovação da água nos 
diferentes “reservatórios”
CICLO HIDROLÓGICO GLOBAL
• Energia do sol que atua sobre o sistema terrestre: 36% de toda a
energia que chega a terra é utilizada para a evaporação da terra e do
mar;
• A água evaporada para a atmosfera fica em média dez dias na
atmosfera;
• ocorre evaporação da água dos oceanos e
formação do vapor de água;
• sob determinadas condições, o vapor
precipita na forma de chuva, neve, granizo,
etc (precipitação);
• parte da precipitação não chega nem a atingir 
a superfície terrestre, sendo evaporada;
• boa parte da precipitação atinge diretamente a 
superfície de lagos e oceanos, daí evaporando 
parcela;
• da precipitação que atinge a
superfície terrestre, uma parte é
interceptada pela cobertura vegetal
(interceptação), de onde parte
evapora e parte acaba escorrendo até
o solo;
• da precipitação que chega ao solo, parcela
infiltra sub-superficialmente (infiltração), e
desta uma parte escoa até corpos d’água
próximos, como rios e lagos (escoamento sub-
superficial);
• uma parte infiltrada percola atingindo os
aqüíferos (percolação), que escoam lentamente
até rios e lagos (escoamento subterrâneo);
• ainda quanto à parte da precipitação que
atinge o solo, esta vai escoar superficialmente
(escoamento superficial), sendo retida em
depressões do solo, sofrendo infiltração,
evaporação ou sendo absorvida pela
vegetação. O “restante” do escoamento
superficial segue para rios, lagos e oceanos,
governada pela gravidade;
• a vegetação, que retém água das depressões 
do solo e infiltrações, elimina vapor d’água 
para a atmosfera (transpiração), através do 
processo de fotossíntese;
• a água que alcança os rios, seja por
escoamento superficial, sub-superficial ou
subterrâneo, ou mesmo precipitação direta,
segue para lagos e oceanos, governada pela
gravidade.
Cabe ressaltar que o ciclo hidrológico não
apresenta um “começo” nem um “fim”, já que a
água está em movimento contínuo, sendo o
início da descrição do ciclo realizado a partir da
evaporação dos oceanos apenas por questões
didáticas.
Principais processos...• Precipitação
• Evapotranspiração
• Evaporação
• Infiltração
• Percolação
Rocha
chuva
Componentes do Ciclo Hidrológico
Rocha
chuva
evaporação
Componentes do Ciclo Hidrológico
Rocha
chuva
infiltração
Componentes do Ciclo Hidrológico
Rocha
chuva
escoamento
superficial
Componentes do Ciclo Hidrológico
Rocha
lençol freático
Componentes do Ciclo Hidrológico
Zona de
Saturação
Zona de
Aeração
(não saturada)
PRECIPITAÇÃO
Entende-se por precipitação a água proveniente do vapor de água da
atmosfera depositada na superfície terrestre sob qualquer forma: chuva,
granizo, neblina, neve, orvalho ou geada.
EVAPORAÇÃO
A evaporação é o processo pelo qual a água se transforma do
estado líquido para o de vapor. Embora o vapor d’água possa ser
formado diretamente, a partir da fase sólida, o interesse da hidrologia
está concentrado nas perdas por evaporação, a partir de superfícies
líquidas (transformação de líquido em gás).
Transpiração (T) – Processo de evaporação que ocorre através da
superfície das plantas. A taxa de transpiração é função dos
estômatos, da profundidade radicular e do tipo de vegetação.
Um termo normalmente usado para denotar a evaporação
associada à transpiração da vegetação é a evapotranspiração.
Observa-se que, após uma
impermeabilização entre 30% e
50% da superfície, o
escoamento superficial passa a
corresponder a 55% do total
precipitado, enquanto esse
percentual era equivalente a
apenas 10% da precipitação
para a situação de cobertura
natural do solo.
INFILTRAÇÃO
Infiltração é a passagem de água da superfície para o interior do
solo. Pode-se definir também como sendo o fenômeno 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 a água do solo.
ÁGUA NO SOLO
As propriedades do solo, estão associadas ao funcionamento
hidrológico do solo.
Causa a destruição da estrutura do solo
•Excesso de umidade
•Destruição da microfauna do solo
•Impacto de pisoteio excessivo
•Compactação mecânica
INFILTRAÇÃO
É um fenômeno que depende:
•Da água disponível para infiltrar
•Da natureza do solo
•Do estado da superfície
•Das quantidades de água e ar, inicialmente
presentes no solo
INFILTRAÇÃO
• A infiltração da água no solo pode ser considerada como sendo a
sequência das três seguintes fases:
A entrada da água pela superfície;
A percolação da água através do perfil do solo;
A relação da capacidade de armazenamento da água no solo.
Além de alterar as fases do ciclo hidrológico,
as atividades antrópicas têm uma série de
repercussões sobre o meio ambiente, tais como:
contaminação de corpos d’água, devido ao
lançamento de efluentes de origem industrial,
agrícola ou doméstico (esgoto das cidades);
introdução de espécies exóticas (espécies que
não eram encontradas na região na região e
foram introduzidas pelo homem); ocupação de
planícies de inundação; mudanças globais no
clima; desmatamento; contaminação do ar,
ocasionando chuvas ácidas, etc
Os setores usuários das águas são diversos, utilizando-as para diferentes
fins. Dependendo do uso, há a necessidade de derivação da água e ocorre
um consumo (uso consuntivo), retornando determinada parcela da água
aos corpos d’águas. Outros usos, como a navegação, por exemplo, são
considerados não consuntivos, pois não alteram a quantidade deste recurso
na natureza.
USO DA ÁGUA
USO DA ÁGUA
ESCASSEZ DA ÁGUA
Quantitativa
Qualitativa
A escassez quantitativa decorre da falta de água
em quantidade suficiente para atender àqueles
usos pretendidos, sendo comum a ocorrência no
Nordeste brasileiro (região semi-árida,
principalmente).
A escassez qualitativa é resultante da falta
de qualidade suficiente da água para atender
os usos pretendidos, ocasionada
principalmente pelo lançamento de esgotos
das várias origens.
EXERCÍCIOS
Durante o ciclo da água, observamos a formação de nuvens, que ocorre graças à 
transformação do vapor de água em pequenas gotículas. Essa mudança do estado 
gasoso para o líquido é chamada de:
a) evaporação.
b) solidificação.
c) sublimação.
d) fusão.
e) condensação
Alternativa “e”. Dá-se o nome de condensação à mudança do estado gasoso para o líquido.
EXERCÍCIOS
Os ciclos biogeoquímicos podem ser definidos como processos em que os elementos químicos 
circulam entre os seres vivos e o meio ambiente. Com o ciclo da água não é diferente e os 
seres vivos interferem ativamente no movimento cíclico dessa molécula.
Marque a alternativa que indica corretamente o nome do processo caracterizado pela perda 
de água pelas plantas na forma de vapor.
a) Respiração.
b) Transpiração.
c) Fotossíntese.
d) Gutação.
Alternativa “b”. As plantas eliminam água na forma de vapor pelos seus estômatos no 
processo de transpiração. O processo de eliminação de água no estado líquido recebe o nome 
de gutação.
EXERCÍCIOS
(Fesp-PE) Todos os seres vivos participam de alguma forma e constantemente do ciclo da 
água na natureza porque consomem água do meio e liberam depois em decorrência de 
suas atividades vitais. Assinale:
a) Se a afirmação e a razão estiverem corretas.
b) Se a afirmação estiver correta e a razão estiver errada.
c) Se a afirmação estiver errada e a razão estiver correta.
d) Se a afirmação e a razão estiverem erradas.
e) Se a afirmação e a razão estiverem corretas, mas a razão não justificar a afirmação.
Alternativa “a”. Todos os seres vivos necessitam de água para atividades metabólicas e, 
posteriormente, eliminam-na em diferentes processos.