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HIDROLOGIA UFERSA-ANGICOS 2017.2 Segundo Blake (1975), interceptação é definida como a parte da precipitação retida acima da superfície do solo devido principalmente à presença de vegetação. Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO DEFINIÇÃO Interceptação é quando parte do volume precipitado cai sobre um solo com cobertura vegetal (folhas e caules). Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO DEFINIÇÃO Obs.: O volume interceptado retorna para a atmosfera por evaporação e transpiração, após a ocorrência da chuva. transpiração evaporação (interceptação) Função: retenção e acúmulo de uma parcela de água que, ao invés de infiltrar ou escoar, eventualmente atingindo os corpos hídricos, retorna para a atmosfera sob a forma de vapor d’agua. Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO IMPORTANTE SABER! Quando inicia a Interceptação? Continuando o que acontece? Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO Interceptação: é o processo pelo qual a água da chuva é temporariamente retida pelas copas das árvores, sendo subsequentemente redistribuída em: a) água que goteja ao solo; b) água que escoa pelo tronco; c) água que volta à atmosfera por evaporação direta. Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO DEFINIÇÃO Obs.: A intercepção é eventual, isto é, ocorre quando há chuva e vegetação para interceptá-la. Assim, como pode ocorrer quando há depressões no solo (grande capacidade de armazenamento). Precipitação incidente (P): quantidade total de chuva que é medida acima das copas Precipitação interna (Pi): chuva que atravessa o dossel florestal, incluindo as gotas que passa diretamente pelas aberturas existentes na copa, assim como as gotas de respingam da água retida na copa. Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO Pi Pi Precipitação efetiva (PE): chuva que efetivamente chega ao solo, logo : PE = Pi + Pt, onde Pt é a precipitação que escoa pelo tronco. Perda por interceptação (I): é a fração da chuva que é evaporada diretamente da copa, não atingindo, portanto, o solo. Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO OBS.: O papel da interceptação no balanço hídrico de uma bacia é mais importante em regiões em que predominam chuvas de baixa intensidade. Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO QUAL O PRINCIPAL EFEITO DA INTERCEPTAÇÃO EM UMA BACIA HIDROGRÁFICA? Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO FATORES QUE SÃO RELEVANTES NA INTERCEPTAÇÃO INTENSIDADE DA CHUVA ÁREA VEGETADA CARACTERÍSTICAS DA VEGETAÇÃO Vento CARACTERÍSTICAS DA INTERCEPTAÇÃO VEGETAL As folhas geralmente interceptam a maior parte da precipitação, mas a disposição dos troncos contribui significativamente Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO • De acordo com Linsley et al. (1949), as perdas por interceptação vegetal podem chegar até a 25% da precipitação anual. Importância da vegetação Influencia no comportamento da vazão ao longo do ano. Por que ? Influencia nos processos biogeoquímicos. Por que ? Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO Histórico da Interceptação Horton (1919) - um dos primeiros trabalhos notáveis no estudo da Interceptação. O volume das perdas por interceptação é função da capacidade de armazenamento da vegetação (S), da intensidade da chuva e da evaporação durante o evento O percentual das perdas por interceptação decresce com a intensidade de chuva. Os volumes escoados pelo tronco são significativos, mas seu percentual em relação à chuva é pequeno. Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO Histórico da Interceptação Hibbert(1967) - Importante revisão sobre os efeitos do manejo florestal na produção de água. A redução da cobertura florestal aumenta e o estabelecimento da cobertura vegetal reduz. Hewlett(1982) - Suposições existentes até então sobre o papel da interceptação no balanço hídrico não eram suficientemente boas e o processo necessitava ser medido em diferentes regiões, climas e tipos de floresta. Desde então, houve esforços para medição da interceptação em florestas em diferentes partes do mundo. Simpósio Internacional de Hidrologia Florestal em Tóquio (Ohta et al., 1994) - Interceptação discutida sob o enfoque da modelagem. Fonte: Giglio e Kobiyama (2013) Interfere no balanço hídrico da bacia hidrográfica; Tende a reduzir a vazão média e a variação da vazão ao longo do ano, retardando e reduzindo o pico das cheias freqüentes. Q (vazão) = P (precipitação) – ET (evapotranspiração) Equação para um período longo Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO EFEITOS DA INTERCEPTAÇÃO NA BACIA HIDROGRÁFICA QUANTIFICAÇÃO: MEDIÇÃO DAS VARIÁVEIS Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO É necessário utilizar cerca de 10 vezes mais equipamentos para a medição da precipitação que atravessa a vegetação do que para a precipitação total Escoamento pelos troncos: apresenta uma parcela pequena do total precipitado (de 1 a 15%). Escoamento pelas folhas: varia de 10% a 40 % da precipitação total. QUANTIFICAÇÃO: MEDIÇÃO DAS VARIÁVEIS Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO Para medir a interceptação utiliza-se pluviômetros localizados em pontos específicos nas áreas vegetadas: P=Pluviômetro na altura da copa P Pf=Pluviômetro abaixo da copa Pt=Pluviômetro colado ao tronco Pf Pt QUANTIFICAÇÃO: EQUAÇÃO DE CONTINUIDADE DO SISTEMA DE INTERCEPTAÇÃO (BALANÇO HÍDRICO DO SISTEM) It=P-Pt-Pf Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO Onde: It é a precipitação interceptada P é a precipitação no topo da vegetação Pt é a precipitação que escoa pelo tronco Pf é a precipitação pelas folhas Obs.: Pt varia de 1 a 15% do total precipitado e Pf varia de 10 a 40% do total precipitado. P Pf Pt QUANTIFICAÇÃO DA INTERCEPTAÇÃO Fórmula de Horton Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO It=Sv+(Av/A).E.tr Sv = capacidade de armazenamento da vegetação para a área (mm) Av = Área de Vegetação A = Área Total E=evaporação da superfície de evaporação (mm/h) •tr =duração da precipitação (horas) Obs.: Limitações do método Nele a interceptação é independente da precipitação. A capacidade de armazenamento deve ser preenchida, o que necessariamente não ocorre. O primeiro termo da direita representa a parcela retida E o segundo a evaporação Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO ARMAZENAMENTO NAS DEPRESSÕES Linsley et al. (1949) utilizou a seguinte expressão empírica para retratar o volume retido pelas depressões do solo após o início da precipitação Vd=Sd (1-e-k.Pe) Onde: Vd=volume retido Sd=capacidade máxima Pe=precipitação efetiva K=coeficiente equivalente a 1/Sd admite-se que no início da precipitação as depressões estão vazias e para gerar escoamento superficial é necessário que as depressões estejam preenchidas. Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO Crawford e Linsley (1966) utilizaram este critériono modelo Stanford IV e sugeriram os valores da tabela a seguir para a capacidade máxima do reservatório de interceptação em função da cobertura vegetal Cobertura Capacidade máxima (mm) Campo, prado 2,50 Floresta ou mato 3,75 Floresta ou mato denso 5,00 Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO ESTIMATIVA DA CAPACIDADE DE ARMAZENAMENTO DA FOLHA – ESTIMATIVA DE S O índice de área foliar (IAF) é a relação entre a área das folhas – todas as folhas – da vegetação de uma região e a área projetada no solo. Um valor de IAF igual a 2, por exemplo, significa que cada m² de área de solo está coberto por uma vegetação em que a soma das áreas das folhas individuais é de 2m². S = Fi x IAF Onde: S – Capacidade de armazenamento da folha (mm) Fi – parâmetro de interceptação (varia de 0,1 a 0,7mm) Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO EQUAÇÃO COM BASE NO IAF Notas de Aula de Hidrologia da Professora Sâmea Valensca Alves Barros /UFERSA-Angicos INTERCEPTAÇÃO IMPORTANTE SABER!!! Primeiro processo hidrológico pelo qual a chuva passa, por vezes referido como ‘perda por interceptação’ A chuva que cai sobre uma bacia hidrográfica florestada é naturalmente fracionada em 3 parcelas -Parte é interceptada e armazenada pela vegetação e evapora -Parte escoa pelos troncos -Parte atinge a superfície do solo (diretamente ou depois de escoar pelas folhas) Deve ser levado em conta -No gerenciamento dos recursos hídricos -Nos modelos chuva- vazão (Savenije, 2004)
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