Hidrologia 2021

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Hidrologia 2021
26/04/2021
Aula 01
O que é Hidrologia?
A Hidrologia é a ciência que estuda a água na Terra, sua ocorrência, circulação, distribuição, suas propriedades físicas e químicas e sua relação com o meio ambiente. É uma ciência que está voltada para a representação dos processos físicos que ocorrem na bacia hidrográfica, baseando-se na observação dos processos envolvidos (TUCCI, 2001).
TUCCI (2001) considera ainda que a água é um mineral presente em toda a natureza, nos estados sólido, líquido e gasoso. Além de ser essencial para a sobrevivência de homens e animais, a água pode exercer a função de receber, diluir e transportar efluentes. É considerada um recurso natural peculiar, pois se renova pelos processos físicos do ciclo hidrológico.
Segundo Da Paz (2004), podemos definir de forma bem genérica que a Hidrologia é a ciência que estuda a distribuição, a circulação e o comportamento da água no sistema terrestre. Também estuda suas propriedades físico-químicas e sua interação com o meio ambiente (biótico e abiótico).
	
	
Hidrometeorologia – estudo da água na atmosfera;
	
	
Oceanografia – estudo dos oceanos;
	
	
Limnologia – estudo de águas interiores (lagos e reservatórios);
	
	
Fluviologia – estudo de rios e cursos d'água;
	
	
Glaciologia - estudo da água na forma de neve e gelo; e
	
	
Hidrogeologia – estudo das águas subterrâneas.
Em relação à Hidrogeologia e incluindo os aspectos ambientais, a Hidrologia vem se aprofundando e se subdividindo em subáreas do conhecimento, como por exemplo:
A Hidrologia baseia-se, essencialmente, em elementos observados e medidos no campo; o que mostra a importância da fase correspondente à coleta de dados. De um modo geral, os estudos hidrológicos baseiam-se na quase repetição dos regimes de precipitação e de escoamento dos rios, ao longo do tempo.
Isto é, ainda que uma sucessão histórica de eventos (vazão ou precipitação), contatada no passado, não se repita exatamente para o futuro, suas grandes linhas mantêm-se aproximadamente as mesmas. Em suma, os projetos de obras futuras são elaborados com base em elementos do passado, considerando-se ou não a probabilidade de se verificarem alterações com relação ao passado.
Conforme Mendonça (2009) a Hidrologia é a ciência que trata da água na Terra, sua ocorrência, circulação e distribuição, suas propriedades físicas e químicas, suas relações com o meio ambiente, incluindo suas relações com a vida.
Aplicações da Hidrologia
Os estudos hidrológicos são fundamentais para:
Água: o combustível da vida
Segundo relatório da ONU (2015), a água é um recurso natural de valor econômico, estratégico e social, essencial à existência, ao bem-estar do homem e à manutenção dos ecossistemas; a água é o maior bem da humanidade.
O mesmo relatório discrimina ainda que o planeta Terra deveria se chamar ‘Água’,
já que tem 70% de sua superfície coberta por oceanos.
Isso, sem mencionar geleiras — que cobrem os polos e áreas próximas destes —, a água presente na atmosfera, nos reservatórios do subsolo, além de rios e lagos.
O volume total de água, na Terra, é estimado em 1,4 bilhões de quilômetros cúbicos
Utilização
Os recursos hídricos no mundo são assim empregados:
A disponibilidade renovável de água doce, nos continentes, pode ser estimada em porcentagens conforme segue:
 
 
 
A crise de água
Vários autores destacam esse tema, citamos os principais problemas discorridos por Tunidisi (2008) para a crise:
Intensa urbanização, aumentando a demanda pela água, ampliando a descarga de recursos hídricos contaminados e com grandes demandas de água para abastecimento e desenvolvimento econômico e social.
Estresse e escassez de água em muitas regiões do planeta em razão das alterações na disponibilidade e aumento de demanda.
Infraestrutura pobre e em estado crítico, em muitas áreas urbanas com até 30% de perda na rede após o tratamento das águas.
Problemas de estresse e escassez em razão de mudanças globais com eventos hidrológicos extremos aumentando a vulnerabilidade da população humana e comprometendo a segurança alimentar (chuvas intensas e períodos intensos de seca).
Problemas na falta de articulação e falta de ações consistentes na governabilidade de recursos hídricos e na sustentabilidade ambiental.
Destaca ainda o autor que esse conjunto de problemas apresenta dimensões em âmbito local, regional, continental e planetário.
Segundo o Relatório Mundial das Nações Unidas sobre Desenvolvimento dos Recursos Hídricos — Água para um mundo sustentável, as perspectivas futuras de utilização e demanda de recursos hídricos são destacadas a seguir:
27/04/21
Aula 02
O que é a Hidrologia.
É a ciência que estuda a água em nosso planeta, sua ocorrência, circulação, distribuição, propriedades física e química.
Sub-Áreas Importantes:
· Hidrometeorologia-Estuda os movimentos da água, concentrações em torno da atmosfera.
· Oceonografia-Estudo dos oceanos.
· Limnologia-É o estudo de águas interiores (lagos e reservatórios).
· Fluviologia-Estudo de rios e cursos d’água.
· Glaciologia-Estudo da água em forma de neve e gelo.
· Hidrogeologia-Estudo das águas subterrâneas.
Aplicações da hidrologia
· Projeções e dimensionamentos de obras hidráulicas.
· Abastecimento urbano-75% da população do Brasil estão em áreas urbanas.
· Avaliação e Aproveitamento de recursos hídricos.
· Hidrelétricas-Mais de 90% da energia produzida no país.
· Irrigação-Escolha dos mananciais e estudos de evaporação e infiltração.
· Navegabilidade-obtenção de dados e estudos sobre construção e manutenção de canais.
· Drenagem-estudo de precipitações, bacias de contribuição e o nível d’água nos cursos d’água.
· Regularização de cursos d’água- estudo das variações de vazão.
Controles
· Inundações;
· Previsão de secas;
· Poluição;
Utilização de Recursos Hídrigos
Os recursos hídricos no mundo são assim empregados.
· 70% para a agricultura;
· 22% para a indústria;
· 8% para residências.
Disponibilidade Renovável de Água
África: 10%
América do Norte:18%
América do Sul:23,1%
Ásia:31,6%
Europa:7%
Oceania:5,3%
Antártida:5%
A crise da Água
Intensa Urbanização.
Infraestrutura pobre e em estado crítico.
Ações Consistentes na governabilidade.
Atividade
A importância da água nas atividades do ser humano.
Importância da Hidrologia na gestão dos resíduos Hídricos.
04/05/21
Aula 03
Ciclo Hidrológico
Em milhões de m3
Regime de Escoamento: Barragem altera o escoamento superficial e altera o regime de escoamento.
Conceitos
De uma forma geral, uma bacia hidrográfica é formada pelas águas superficiais encaminhadas para as partes mais baixas de um determinado terreno, ocasionando a formação de riachos e rios, sendo que, nas partes mais elevadas, brotam as nascentes de água que descem e juntam-se a outros pequenos rios, aumentando o volume e formando os primeiros rios, esses rios intermediários continuam fluindo e recebem água de outros tributários, formando rios maiores até desembocarem no oceano.
A figura a seguir ilustra uma bacia hidrográfica:
Segundo Tucci (2006), para cada seção de um rio existirá uma bacia hidrográfica. Considerando esta seção, a bacia é toda a área que contribui por gravidade para os rios até chegar à seção que define a bacia.
Lima e Zakia (2000), acrescentam ao conceito geomorfológico da bacia hidrográfica, uma abordagem sistêmica. Para esses autores, as bacias hidrográficas são sistemas abertos, que recebem energia por meio de agentes climáticos e perdem energia através do deflúvio, podendo ser descritas em termos de variáveis interdependentes, que oscilam em torno de um padrão, e, desta forma, mesmo quando perturbadas por ações antrópicas, encontram-se em equilíbrio dinâmico.
Barrella (2001) define bacia hidrográfica como um conjunto de terras drenado por um rio e seus afluentes, formado nas regiões mais altas do relevo por divisores de água, onde as águas das chuvas escoam superficialmente criando os riachos e rios ou infiltram no solo para formação de nascentes e do lençol freático.Características fisiográficas das bacias hidrográficas
As características fisiográficas das bacias hidrográficas são destacadas a seguir:
A hidrogeologia é de suma importância para experimentos que visam ao estudo de variabilidade espacial e temporal de alguns atributos do solo e estabelecer uma base de informações que será útil para justificar eventuais comportamentos hidrológicos na bacia hidrográfica.
Como exemplo, podemos destacar o Rio São Francisco. Segundo a CHESF, “Velho Chico” é um rio perene, e a bacia do rio possui, aproximadamente, 168 afluentes, sendo que 99 desses são perenes e 69 são rios intermitentes.
Vejamos:
Segundo dados da Companhia Hidroelétrica do São Francisco (CHESF),
a Bacia Hidrográfica do Rio São Francisco abrange 639.219 km² de área
de drenagem (7,5% do país) e vazão média de 2.850 m³/s (2% do total do país).
O Rio São Francisco tem 2.700 km de extensão e nasce na Serra da Canastra,
em Minas Gerais, escoando no sentido Sul-Norte pela Bahia e Pernambuco,
quando altera seu curso para esse, chegando ao Oceano Atlântico
através da divisa entre Alagoas e Sergipe
A bacia possui sete unidades da federação:
· Bahia (48,2%);
· Minas Gerais (36,8%);
· Pernambuco (10,9%);
· Alagoas (2,2%);
· Sergipe (1,2%);
· Goiás (0,5%);
· Distrito Federal (0,2%);
· e 507 municípios (cerca de 9% do total de municípios do país).
· 
As principais características hidroclimáticas da Região Hidrográfica do São Francisco estão sumarizadas no Quadro para cada uma de suas regiões fisiográficas.
Vejamos
05/05/21
Várias formas;
Mantem o ciclo hidrológico;
Reduzir Erosão;
Aula 11/05
Hidrologia / Aula 4 - Caracterização flúvio-morfológica de Bacias Hidrográficas
Introdução
Umas das maneiras de se avaliar as modificações causadas pelo uso antrópico é utilizar a bacia hidrográfica como forma de planejamento, pois essa unidade permite que se consiga compreender de uma melhor maneira as alterações sofridas sobre a paisagem de uma área e assim avaliar os diferentes graus de antropização (TUCCI e MENDES, 2006).
As características fluvio-morfológicas estudadas numa bacia hidrográfica podem gerar dados importantes para as diversas análises. Podemos utilizar mecanismos para que se possa qualificar, quantificar e avaliar as alterações das formas das bacias, onde podemos destacar a densidade de drenagem, fator de forma, coeficiente de compacidade, índice de compacidade e outras.
Dando continuidade ao tema bacias hidrográficas
Quando utilizamos as análises fluvio-morfométricas, estamos procurando caracterizar o ambiente dessa bacia. Estas quantificações e análises abrangem parâmetros que irão permitir uma melhor caracterização desta e a possibilidade de observação de alguns eventos normais ou atípicos, e a incompatibilidade com atividades humanas e/ou uso e ocupação do solo. Como exemplo de utilização desses parâmetros, temos a avaliação e quantificação da possibilidade concreta da ocorrência de eventos ligados a processos erosivos e de inundações.
Características do relevo de uma bacia
As características do relevo de uma bacia são dadas a partir dos seguintes elementos: a curva hipsométrica, a declividade do álveo e o tempo de concentração. Vejamos:
18/05/2021
Precipitação
Conceito e formas de precipitação
Por precipitação, entende-se como sendo todas as formas de umidade transferida da atmosfera para superfície terrestre.
Conforme Sousa & Sousa (2010), a previsão de vazão em um sistema hídrico é uma das técnicas utilizadas para minimizar o impacto das incertezas do clima sobre o gerenciamento dos recursos hídricos podendo-se considerá-la um dos principais desafios relacionados ao conhecimento integrado da climatologia e hidrologia.
As formas de precipitação serão descritas a seguir:
Saraiva
É a precipitação sob a forma de pequenas pedras de gelo arredondadas com diâmetro em torno de 5 mm.
Granizo
É a precipitação sob a forma de pedras de gelo, podendo ser de forma arredondada ou irregular, porém com diâmetro superior a 5 mm.
Neve
É a precipitação sob a forma de cristais de gelo que durante a queda coalescem formando blocos de dimensões e formas variadas.
Orvalho
É a condensação do vapor d’água do ar sobre objetos expostos ao ambiente durante a noite, devido à redução da temperatura do ar até o ponto de orvalho.
Geada
É a formação de cristais de gelo a partir do vapor de água, de maneira semelhante ao orvalho, porém à temperatura inferior a 0º C.
Chuvisco, neblina e garoa
São formas de precipitação da água na fase líquida muito fina e de baixa intensidade.
Chuva
É a ocorrência da precipitação na forma líquida com intensidades superiores à anterior.
Formação da chuva e tipos de precipitação
Segundo FRAGOSO e NEVES (2015), a fase atmosférica da precipitação, desde a formação até atingir o solo, é a de mais interesse para nossos estudos. Quando a água atinge o solo, torna-se o elemento básico da hidrologia.
A umidade é o elemento primordial para a formação da chuva, mas outros requisitos são necessários, como resfriamento do ar e a presença de núcleos higroscópicos ou partículas nucleares.
Vários autores relatam o processo de formação das chuvas, para entendermos o fenómeno da chuva, descrevemos a seguir de uma forma geral o respectivo processo:
Nuvens Quentes (nuvens com temperatura acima do ponto de congelamento da água (0° C))
	
	
Quando o ar úmido da baixa atmosfera aquece, este torna-se mais leve e sofre uma ascensão. A partir dessa ascensão, o ar aumenta de volume e esfria na razão de 1ºC por 100 m, até atingir a condição de saturação (nível de condensação).
	
	
A partir desta etapa e em condições favoráveis, acontecem inicialmente à existência de núcleos higroscópicos, onde o vapor de água condensa formando minúsculas gotas em torno destes núcleos. As gotas mantêm-se em suspensão até que atinjam tamanho suficiente para a queda.
O mecanismo de crescimento das gotas podem ser por coalescência ou por difusão de vapor.
Precipitação
Em função da forma como a parcela de ar se eleva e atinge a saturação existem três tipos de chuva:
Precipitação
Em função da forma como a parcela de ar se eleva e atinge a saturação existem três tipos de chuva: