HidroMeteo_Aula3

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15/08/2019
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Semestre: 2019.2
DISCIPLINA:
Hidrometeorologia: teoria e aplicações
Ciclo Hidrológico 
Global
• Pode ser descrito em diferentes escalas;
• Na escala global, processo ré-circulatório contínuo ligando a água na atmosfera, nos
continentes e nos oceanos;
• Pensar: Compartimentos (reservatórios) que armazenam água (oceano, atmosfera, etc.);
• Movimento da água entre os compartimentos ocorrem em qualquer fase da água;
• Processos dinâmicos: impulsionados pela Energia solar e gravidade
Ciclo Hidrológico 
Global
As unidades são relativas à precipitação anual na superfície 
terrestre (100 = 119.000 km3/ano Maidment, 1993).
Fluxos do ciclo hidrológico
• Nos oceanos o fluxo é negativo
• O fluxo sobre a superfície terrestre é positivo: P > E  Q (vazões dos rios)
Ciclo Hidrológico 
Global
ciclo água em diferentes escalas
Notas ....
Reservas e tempo de residência 
da água
O tempo médio de residência da água em cada reserva pode ser
estimado a partir do volume total armazenado na reserva (V) e
o razão média de fluxo de entrada e saída desta reserva (F):
F

V
m
T
Oki,2011
Introdução dos componentes ciclo hidrológico 
http://pmm.nasa.gov
 Fundamental para o cálculo do balanço hídrico 
http://pmm.nasa.gov/
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Precipitação ?
neve, granizo, orvalho, chuva 
Interceptação
da chuva
Interceptação (CI)
Precipitação retida na
copa das ávores (CI)
CI = P – (ST + TF)
P = Precipitação total
(ST+TF) = Água que
atinge o solo
Interceptação (FF)
Precipitação retida no
chão da floresta (folhas
e galhos caidos no solo)
Dificil de ser medida.
http://www.citg.tudelft.nl
CI
P
ST TF
Infiltração é o movimento da água na superfície para dentro do solo.
Fundamental na aplicação de modelos chuva- vazão e de erosão do solo.
Importante para irrigação e processos químicos no solo.
Se a taxa é menor do que a condutividade
hidráulica, toda a água entra no solo.
Inicio do runoff
Tempo de
empoçamento
Taxa de infiltração estável
Água no solo – Infiltração
Taxa de infiltração: razão ou quantidade de
água por unidade de tempo.
Água superficial pode ser retida na superfície e
evaporada, escoar de forma superfial, sub-superficial, ou
ambas as formas chegando até os corpos d’água.
JeffMcDonnell,http://www.cof.orst.edu
Água na superfície - Escoamento
• Sub-superficial
• Superficial
• Subterrâneo
Tipos de escoamento baciaTipos de escoamento
• Chuva, infiltração, 
escoamento superficial
http://www.citg.tudelft.nl/
http://www.cof.orst.edu/
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• 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
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• Estiagem muito longa = rio seco
Rios intermitentes
Camada saturada
Evaporação: oceano, rios,
banhados, área umidas, solo...
lagos, neve,
Credit: © David Gn / Fotolia
Transpiração: evaporação da água pelo
sistema vascular das folhas das plantas
para a atmosfera. Representa 80-90% da ET
dos continentes (Jasechko et al., 2013).
NewZealand,Credit:Tim Whittemore
AmazonRainforest,Credit:C.Pöhlker
CongoBasin,WWF
Evapotranspiração (ET) =
Evaporação + Transpiração
Águas subterrâneas encontram-se numa zona
saturada de espessura e profundidade variável
abaixo da superfície do solo.
Interação Rio - Aquifero
Winter et al., 1998
Davie,2002
Aquifero -> Rio Rio -> Aquifero
Recarga de água subterrânea
O total de água armazenado no solo expresso em volume
por unidade de área corresponde ao produto da umidade
volumétrica e a expessura da camada de solo.
Em estudos anuais geralmente dS/dt = 0
P(ET RdQ)0
Varia com as características dos solos.
Ponto de murcha permanente,
capacidade de campo e saturação.
Armazenamento de água no solo
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Oki & Kanae (2006) - Science
Vazão anual dos rios
Fonte: ANA (2007)
Disponibilidade 
Hídrica superficial
Disponibilidade 
Hídrica superficial
Disponibilidade hídrica superficial 95% do tempo (m³/s)
Disponibilidade 
Hídrica superficial per capta
½ m³ ~ 2228 caixas
Atlantico NEB Orient.
Usos consuntivos da água
m³/s
Atlas de conjuntura, ANA 2015
Abastecimento de água humano
Estima-se em 200 litros por habitante por 
dia o consumo de água no Brasil.
Até chegar às residências, boa parte
da água é perdida em vazamentos 
dos sistemas de distribuição.
A água dos vazamentos infiltra e 
fica armazenada no solo ou no
subsolo. Eventualmente retorna 
aos rios.
Aproximadamente 80% da água 
que chega a uma residência retorna
como esgoto cloacal.
Cidades como Barcelona estão 
importando água para 
abastecimento usando navios.
Ambiente doméstico 
Irrigação
Irrigação:
maior uso mundial
melhor produtividade
menos riscos climáticos
Irrigação: algumas dificuldades
usar água em regiões secas
transferir água
conflitos com outros usos
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Irrigação
Irrigação (métodos):
inundação (arroz)
aspersão (pivôs centrais)
gotejamento
Irrigação – água na agricultura
Estimativas de consumo de água para diferentes produtos.
Exemplos
Irrigação (métodos):
inundação (arroz)
aspersão (pivôs centrais)
gotejamento
Irrigação: transporte de água em sistemas de canais - transposição Transporte e Assimilação de poluentes 
 Lançamento de esgotos domestico e 
industrial:
 Diluição
 Afastá-los da origem
Tratamento de esgotos
Pesca
Pesca esportiva
turismo
serviços
Recreação Pesca de subsistência
Pesca
artesanal
comunidades nativas
http://www.ufrgs.br/
http://www.ufrgs.br/
http://www.ufrgs.br/
http://www.ufrgs.br/
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Navegação
Navegação no Brasil
RS (Lagoa, Jacuí e Taquari)
SP (Tietê e Paraná)
MT e MS (Paraguai)
AM e RO (rio Madeira)
rio Amazonas
Questões ambientais
Geração de energia