Usos da Água e Ciclo Hidrológico Global

HIDROLOGIA Prof Anderson Alves AULA 3 HID 202002 USOS DA ÁGUA Uso consuntivo É quando durante o uso é retirada uma determinada quantidade de água dos mananciais e depois de utilizada uma quantidade menor eou com qualidade inferior é devolvida ou seja parte da água retirada é consumida durante seu uso Exemplos abastecimento irrigação etc Uso não consuntivo É aquele uso em que é retirada uma parte de água dos mananciais e depois de utilizada é devolvida a esses mananciais a mesma quantidade e com a mesma qualidade ou ainda nos usos em que a água serve apenas como veículo para uma certa atividade ou seja a água não é consumida durante seu uso Exemplos pesca navegação etc TIPOS DE USO DA ÁGUA Energia do sol que atua sobre o sistema terrestre 36 de toda a energia que chega a terra é utilizada para a evaporação DA ÁGUA da terra e do mar A água evaporada para a atmosfera fica em média dez dias na atmosfera O fluxo sobre a superfície terrestre é positivo ou seja a precipitação é maior que a evapotranspiração resultando nas vazões dos rios Nos oceanos o fluxo é negativo já que ocorre maior evaporação sobre superfícies líquidas do que precipitação 3 CICLO HIDROLÓGICO GLOBAL oceano 361 99 62 324 37 37 Superfície terrestre Atmosfera Unidades 1015 m3ano FLUXOS Precipitação Interceptação Evapotranspiração Evaporação Infiltração Percolação PROCESSOS VERTICAIS 6 Onde P é a precipitação p a precipitação livre I a interceptação C a condensação Tr a transpiração Es evaporação do solo Eal evaporação da água livre g o gotejamento ESC escoamento pelos troncos R o escoamento superficial ESCsub escoamento subterrâneo If infiltração c capilaridade e V vazão INTERCEPTAÇÃO Rios Efêmeros Existem somente quando ocorrem fortes chuvas São as chamadas torrentes Rios Intermitentes ou Temporários São os rios cujos leitos secam ou congelam durante um período do ano Rios Perenes São os que correm o ano inteiro CLASSIFICAÇÃO DOS RIOS COMPORTAMENTO DOS RIOS QUANTO AO VOLUME DE CHUVAS RIO HAMZA RIO HAMZA 942 875 621 305 190 102 998 971 Área de drenagem 28km² ÍNDICES FISIOGRÁFICOS Área de drenagem 942 875 621 305 190 102 998 971 Área de drenagem 28km² Assim temos Convertendo a altura para metros temos 8 mm 0008 metros Volume 1 m² x 0008 m Volume 0008 m³ 81000mm Se 1 metro cúbico 1000 litros Volume 0008 x 1000 8 litros m² Isto significa que para cada metro quadrado da bacia houve uma precipitação total de 8 litros de água ao longo de uma hora Então 8 x 103 0008m 28 x 106 28000000m² 0008m x 28000000m² 224000m³ 3600s 6222m³s Área de drenagem 28km² 8mm hora ÍNDICES FISIOGRÁFICOS Declividade média do rio principal 942 875 621 305 190 102 998 971 Distância total 58km ED 942m875mdistância entre os pontos 4km 1675mkm ÍNDICES FISIOGRÁFICOS Densidade de drenagem A L Dd N i i 1 A densidade de drenagem kmkm² Dd é calculada pela divisão do Comprimento total de todos os segmentos L pela área da bacia em quilômetros A DdLA 942 875 621 305 190 102 998 971 Área de drenagem 28km² Então 104km 28km² 371kmkm² ÍNDICES FISIOGRÁFICOS Coeficiente de Compacidade Kc É a relação entre o perímetro da bacia e a circunferência de área igual à da bacia P perímetro da bacia km A área da bacia km2 A P Kc 0 28 O coeficiente de compacidade é um número adimensional que varia com a forma da bacia independente do seu tamanho O Kc é sempre um valor 1 se fosse 1 a bacia seria um círculo perfeito Quanto menor o Kc mais próximo da unidade mais circular é a bacia e maior será a tendência de haver picos de enchente ÍNDICES FISIOGRÁFICOS Fator de Forma Kf O fator de forma constituise em um outro índice indicativo da maior ou menor tendência para enchentes de uma bacia comparando a forma com um quadrado Uma bacia com fator de forma baixo deve ser alongada e por isso fica menos sujeita a enchentes já que o hidrograma recebe contribuições distribuídas ao longo do canal longitudinal da bacia É a relação entre a largura média da bacia L e o comprimento axial do curso d água L O comprimento L é medido seguindose o curso d água mais longo desde a cabeceira mais distante da bacia até o exutório A largura média é obtida pela divisão da área da bacia pelo comprimento da bacia ÍNDICES FISIOGRÁFICOS Índice de Conformação Ic É a relação entre a área da bacia e um quadrado de lado igual ao cumprimento axial da bacia também expressa a capacidade de gerar cheias Quanto mais próximo de 1 maior a propensão à enchentes pois a bacia fica cada vez mais próxima de um quadrado Ic ÍNDICES FISIOGRÁFICOS Tempo de Concentração O tempo de concentração de uma bacia hidrográfica é definido como o tempo necessário para água que precipita no ponto mais distante da bacia deslocar se até a seção principal Tucci 1993 Uma das equações utilizadas para estimar o tempo de concentração Tc é a de Kirpich dada por ÍNDICES FISIOGRÁFICOS Tempo de Concentração ÍNDICES FISIOGRÁFICOS ESCOAMENTO SUPERFICIAL Definição O escoamento superficial é o segmento do ciclo hidrológico que estuda o deslocamento das águas na superfície da Terra O estudo considera o movimento da água partir da menor porção de chuva que caindo sobre um solo a saturado de umidade ou b impermeável escoa pela sua superfície formando sucessivamente enxurradas ou torrents córregos ribeirões rios e lagos ou reservatórios de acumulação Escoamento Superficial Tipos de Escoamento Escoamento superficial representa o fluxo das águas sobre a superfície do solo da bacia hidrográfica e pelos seus múltiplos canais Escoamento subsuperficial é o fluxo que se dá logo abaixo da superfície na altura das raízes da vegetação Escoamento subterrâneo corresponde ao fluxo devido à contribuição do aquífero região saturada do solo com água em movimento aos canais superficiais rede de drenagem Fonte BURGER 1976 ESCOAMENTO SUPERFICIAL Escoamento em rios e reservatórios 23 Efeitos antrópicos Variação Climática Desmatamento Escoamento dentro de um sistema definido depende do deslocamento da água ao longo de um leito Dois efeitos principais armazenamento e gravidaderugosidade dinâmica do fluxo ESCOAMENTO SUPERFICIAL 24 ESCOAMENTO SUPERFICIAL SUBSUPERFICIAL E SUBTERRÂNEO Quando as condições de infiltração após o desmatamento ficam deterioradas por exemplo o solo fica compactado pela energia da chuva a capacidade de infiltração pode ficar reduzida e aumentar o escoamento superficial com redução da alimentação do lençol freático eou aquífero De outro lado se a água que não é perdida pela floresta atinge o solo e infiltra lençol freático eou aqüífero tem uma maior recarga aumentando as vazões mínimas Analisemos ESCOAMENTO SUPERFICIAL