Introdução à Hidrologia Básica: Conceitos e Importâncias

FUMEP FUNDAÇÃO MUNICIPAL DE ENSINO DE PIRACICABA EEP ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA Disciplina Hidrologia Básica Engª Civil Noturno Março Prof Dr Oswaldo Buzolin Júnior Hidrologia e o Ciclo Hidrológico Hidrologia DEFINIÇÃO Hidrologia é a ciência que estuda a ocorrência circulação e distribuição das diferentes formas de água existentes na superfície terrestre e suas interações com o meio ambiente atmosfera superfície terrestre e subsolo Hidrologia REFLEXÃO O elemento fundamental de qualquer ciência é a sua capacidade de prever o comportamento de seus fenômenos Em hidrologia isto é difícil pela sua natureza aleatória devido a variabilidade temporal e espacial em especial a CHUVA Hidrologia PROCEDIMENTO Recorrer a Estatística cuja aplicação demanda o uso de dados históricos Portanto tratase de uma ciência baseada em medidas e observações ciência observacional Importância do Estudo O papel da água na vida humana Efeitos catastróficos de cheias e estiagens Inadequado domínio do homem sobre as leis naturais Tópicos a serem Abordados no Curso Ciclo hidrológico Bacias Hidrográficas Precipitações Infiltração de Água no Solo Evaporação e Evapotranspiração Fluviometria Hidrologia Estatística Relação da Hidrologia com outras Ciências HIDROMETEOROLOGIA Estudo da água na atmosfera HIDROGRAFIA Estudo das águas superficiais na Terra HIDROGEOLOGIA Estudo das águas subterrâneas LIMNOLOGIA Estudo das águas de lagos e reservatórios POTAMOLOGIA Estudo dos cursos dágua rios OCEANOGRAFIA Estudo dos oceanos GLACIOLOGIA Estudo da neve e o gelo na natureza Aplicações da Hidrologia na Engenharia Abastecimento de água para o uso doméstico comercial industrial e agropecuário Geração de energia hidroelétrica Projeto e construção de obras hidráulicas como barragens bueiros vãos de pontes etc Regularização de cursos dágua e controle de inundações Navegação através de hidrovias Sistemas de drenagem Aplicações da Hidrologia na Engenharia Sistemas de irrigação Controle de poluição com a análise da capacidade de recebimento de dejetos por curso dágua Controle da erosão Recreação e Lazer Piscicultura criação de peixes Ciclo Hidrológico É o processo cíclico e contínuo de transporte das águas da Terra interligando atmosfera continentes e oceanos Tratase de um processo complexo que tem como fonte de energia o Sol Como praticamente todo o abastecimento de água doce é resultante da precipitação proveniente da evaporação das águas marítimas o ciclo hidrológico pode ser entendido basicamente como o processo de transferência da água dos mares para os continentes e seu retorno aos mares O Ciclo Hidrológico Fenômeno global de circulação da água entre a superfície terrestre e a atmosfera impulsionado fundamentalmente pela energia solar associada à gravidade e à rotação da Terra O Ciclo da Água no Planeta Terra Água Subterrânea Geleiras Precipitação Oceano Escoamento Superficial Rios Transpiração Vegetal Evaporação O Ciclo da Água no Planeta Terra Água Subterrânea Geleiras Precipitação Oceano Escoamento Superficial Rios Transpiração Vegetal Evaporação 14 O Ciclo Hidrológico representado como uma sequência de armazenamentos O Ciclo Hidrológico ΔV Variação de Volume Qe Vazão de Entrada Qs Vazão de Saída P Precipitação E Evaporação T Evapotranspiração I Infiltração S Escomento Superficial Então Considerando as perdas e assumindo ΔV0 17 75 da superfície coberta por água mas Oceanos 9757 Geleiras 181 Águas Subterrâneas 061 Rios e Lagos 0014 Atmosfera 0000940 Biosfera 0000043 Fluxos e Reservas Globais de Água Produção Hídrica de Superfície Mundial Região Vazão Média Participação m3s América do Sul 334000 231 América do Norte 260000 180 África 145000 100 Europa 102000 70 Antártida 73000 50 Oceania 65000 55 AustráliaTasmânia 11000 08 Ásia 458000 316 BRASIL 177900 123 Total 1448000 1000 Fonte Carta da disponibilidade Hídrica do Brasil DNAEEDCRH1984 45 23 Fonte Caderno de Recursos Hídricos 2005 ANA Divisão Hidrográfica Nacional Fonte Atlas Brasil Abastecimento Urbano de Água 2010 ANA Disponibilidade Hídrica Nacional Disponibilidade hídrica per capita nas grandes bacias brasileiras Bacia hidrográfica Área 1000 km² População 1991 Densidade habkm² Vazão m³s Disponibilidade m³diahab 1 Amazonas 1 3900 46 6245597 4 160 120000 606379 2 Tocantins 757 9 3271674 2 432 11800 113828 3A Atlântico Norte 76 1 3424511 2 4506 3660 33730 3B Atlântico Nordeste 953 11 25761672 18 2703 5390 6603 4 São Francisco 634 7 10958888 7 1729 2850 8208 5A Atlântico Leste 1 242 3 10909302 7 4508 680 1967 5B Atlântico Leste 2 303 4 22598203 15 7458 3670 5125 6A Paraguai 1 368 4 1700168 1 462 1290 23946 6B Paraná 877 10 46622840 32 5316 11000 7446 7 Uruguai 1 178 2 3584152 2 2014 4150 36543 8 Atlântico Sudeste 224 3 11605507 8 5181 4300 11693 Brasil 8512 100 146682514 100 1723 168790 36317 1 Somente a área situada no território brasileiro Fonte Aspectos de sustentabilidade e vulnerabilidade dos recursos hídricos Benevides VF de Sá e Beekman Gertjan B XI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos Recife 1995 26 Balanço hídrico das grandes bacias hidrográficas brasileiras Bacia hidrográfica Nº Denominação Área 1000 km² P mmano Q m³s q lskm² E mmano Escoamento superficial 1 Amazonas total 6112 2460 209000 342 1381 44 2 Tocantins 757 1660 11800 156 1168 30 3A Atlântico Sul Norte 76 2950 3660 482 1430 52 3B Atlântico Sul Nordeste 953 1328 5390 57 1150 13 4 São Francisco 634 916 2850 45 774 15 5A Atlântico Leste 1 242 895 680 28 806 10 5B Atlântico Leste 2 303 1229 3670 121 847 31 6A Paraná 877 1385 11000 125 989 29 6B Paraguai 368 1370 1290 35 1259 8 7 Uruguai 178 1567 4150 233 831 47 8 Atlântico Sudeste 224 1394 4300 192 788 43 Brasil com Amazonas 10724 1954 257790 240 1195 39 Brasil 8512 168790 198 Amazonas Cabeceiras 2212 89000 402 Amazonas Brasileiro 3900 120000 308 P Q q E Fonte Mapa Disponibilidade Hídrica no Brasil MMEDNAEECGRH 1994 Observações Atlântico Norte do rio Oiapoque à bacia do rio Araguari Atlântico Nordeste da bacia do rio Capim PA até bacia do rio Coruripe AL Atlântico Leste 1 da bacia do rio Japaratuba SE até a bacia do rio Pardo BA Atlântico Leste 2 da bacia do rio Jequetinhonha até a bacia do rio Paraíba do Sul Atlântico Sudeste da bacia do ribeirão Grande SP até ao rio Jaguarão RS Bacias dos rios Paraguai Paraná e Uruguai partes das bacias no território brasileiro 27 Balanço Hídrico das Regiões Hidrográficas Brasileiras Região Área Chuva Vazão Evapo Chuva Vazão Evapo Vazão transp transp km2 m3s m3s m3s mm mm mm Chuva Amazonas Total 6112000 493491 202000 291491 2546 1042 1504 41 Amazonas Brasil 3884191 277000 128900 139640 2249 1047 1134 47 Tocantins 757000 42387 11300 31087 1766 471 1295 27 Atlântico Norte 242000 16388 6000 10388 2136 782 1354 37 Atlântico Nordeste 787000 27981 3130 24851 1121 125 996 11 São Francisco 634000 19829 3040 16789 986 151 835 15 Atlântico Leste 1 242000 7784 670 7114 1014 87 927 9 Atlântico Leste 2 303000 11791 3710 8081 1227 386 841 31 Paraná 877000 39935 11200 28735 1436 403 1033 28 Paraguai 368000 16326 1340 14986 1399 115 1284 8 Uruguai 178000 9589 4040 5549 1699 716 983 42 Atlântico Sul 224000 10519 4570 5949 1481 643 838 43 Brasil Amazonas Total 10724000 696020 251000 445020 2047 738 1309 36 Brasil Amazonas Parcial 8496191 479529 177900 293169 1780 660 1088 37 1 Do Japaratuba SE ao Pardo BA 1 Do Jequitinhonha MGBA ao Paraíba do Sul SPMGRJ 28 País Valor País Valor Estado Valor m3habano americano m3habano brasileiro m3habano Abundância Finlândia 22600 Suriname 483342 Rondônia 132818 20000 Suécia 21800 Guyana 283677 Acre 369305 Canada 93235 Amazonas 878929 Belize 69627 Roraima 1747010 Panama 52037 Pará 217058 Bolivia 37701 Amapá 678929 Venezuela 36830 Tocantins 137666 Nicaragua 36406 Rio Grande Sul 20798 Chile 31571 Mato Grosso Sul 39185 Brazil 31293 Mato Grosso 258242 Colombia 26223 Goiás 39185 Colombia 26223 Ecuador 25791 Costa Rica 24730 Muito rico Irlanda 14000 Argentina 19212 Maranhão 17184 10000 Luxemburgo 12500 Paraguay 18000 Minas Gerais 12325 Áustria 12000 Uruguay 17937 Paraná 13431 Guatemala 10740 Santa Catarina 13662 Rico Países Baixos 6100 Honduras 9015 Piauí 9608 5000 Portugal 6100 United States 8974 Espírito Santo 7235 Grécia 5900 Situação correta França 3600 Trinidad and Tobago 3975 Bahia 3028 2500 Itália 3300 Mexico 3751 São Paulo 2913 Espanha 2900 Jamaica 3270 El Salvador 3141 Cuba 3104 Pobres Reino Unido 2200 Peru 1613 Ceará 2436 2500 Alemanha 2000 Rio Grande do Norte 1781 Bélgica 1900 Alagoas 1751 Sergipe 1743 Rio de Janeiro 2315 Distrito Federal 1752 Situação crítica Haiti 1383 Paraíba 1437 1500 Pernambuco 1320 Disponibilidade Hídrica em m3anohabitante Fontes 1 Les politiques de leau en Europe Bernard Barraque Edition La Découverte Paris 1995 2 Disponibilidads Hídricas per capita no Brasil Comissão de Gestão da ABRH Disponibilidades Hídricas per Capita dos Estados Brasileiros m3anohabitante 0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 1400000 14 Roraima 13 Amazonas 16 Amapá 12 Acre 15 Pará 51 Mato Grosso 16 Tocantins 11 Rondônia 50 Mato Grosso do Sul 52 Goias 43 Rio Grande do Sul 21 Maranhão 41 Parana 42 Santa Catarina 31 Minas Gerais 22 Piauí 32 Espirito Santo 34 São Paulo 29 Bahia 33 Rio de Janeiro 23 Ceará 28 Sergipe 24 Rio Grande do Norte 53 Distrito Federal 27 Alagoas 25 Paraíba 26 Pernambuco m3anohabitante Estado brasileiro CRÍTICA POBRE CORRETA RICO MUITO RICO ABUNDANTE 30 Disponibilidade Hídrica Social Rebouças 1994 Censo IBGE 1991 31 Fonte Caderno de Recursos Hídricos 2005 ANA Eu que sei prever a trajetória dos astros nada sei dizer sobre o movimento de uma pequena gota de água Galileu Galilei Para Reflexão