HIDRAUILICA APLICADA A ENGENHARIA, Notas de aula de Hidrologia

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PRINCÍPIOS DE CLIMATOLOGIA E

HIDROLOGIA

WEBCONFERÊNCIA III MSc. GILBERTO FAUSTINO

ESCOAMENTO SUPERFICIAL

O movimento das águas na superfície da terra em deslocamento, em função do efeito da gravidade. O escoamento superficial em um rio está direta ou indiretamente relacionado com as precipitações que ocorrem na bacia hidrográfica.

Segundo Lima (2008), os cursos d’água podem, individualmente, ser objeto de classificação, de acordo com o período de tempo durante o qual o fluxo ocorre.

PERENES

INTERMITENTES

EFÊMERO

Há fluxo o ano todo, ou pelo menos em 90% do ano, em canal bem definido. De modo geral, só há fluxo durante a estação chuvosa (50% do período ou menos) Só há fluxo durante as chuvas ou períodos chuvosos; os canais não são bem definidos.

FATORES QUE INTERVEM NO ESCOAMENTO SUPERFICIAL A formação do escoamento superficial está condicionada a vários fatores, incluindo aqueles relacionados à taxa de infiltração da água no solo. Alguns desses fatores serão destacados a seguir (BRANDÃO et al, 2003):

AGROCLIMÁTICOS

FISIOGRÁFICOS

O tipo e uso do solo são condicionantes da maior ou menor capacidade de interceptação, infiltração, evapotranspiração e, consequentemente, do escoamento superficial em uma região. A vazão no exutório da bacia será tanto maior quanto maior for a sua declividade e área de drenagem.

As principais grandezas que caracterizam um escoamento superficial são (PEDRAZZI, 2004) Área da Bacia Hidrográfica Área geográfica coletora de água de chuva, que, escoando pela superfície, atinge a seção considerada; Vazão (Q) : Volume de água escoado na unidade de tempo em uma determinada seção do rio. Normalmente, expressa-se a vazão em m3/s ou L/s; Velocidade (V) : Relação entre o espaço percorrido pela água e o tempo gasto. É geralmente expressa em m/s. Vazão Específica (q): Relação entre a vazão e a área de drenagem da bacia (L/s/km2). Altura Linimétrica (h): Leitura do nível d’água do rio, em determinado momento, em um posto fluviométrico; Coeficiente de escoamento superficial (C) : Relação entre o volume de água que atinge uma seção do curso d’água e o volume precipitado.

INFILTRAÇÃO

É o fenômeno de penetração da água nas camadas do solo próximas à superfície do terreno.

FASES DA INFILTRAÇÃO :

O INTERCÂMBIO A DESCIDA A CIRCULAÇÃO Ocorre na camada superficial de terreno, onde as partículas de água estão sujeitas a retornar à atmosfera por aspiração capilar, provocada pela ação da evaporação ou absorvida pelas raízes das plantas; Dá-se o deslocamento vertical da água quando o peso próprio supera a adesão e a capilaridade; Devido ao acúmulo da água, o solo fica saturado formando-se os lençóis subterrâneos. A água escoa devido à declividade das camadas impermeáveis.

Variações da capacidade de infiltração : podem ser classificadas conforme as categorias seguintes: a) variações em área geográfica; b) variações no decorrer do tempo em uma área limitada:

• variações anuais
• variações no decorrer da própria precipitação. Distribuição granulométrica : é a distribuição das partículas constituintes do solo em função das suas dimensões, representada pela curva de distribuição granulométrica. Porosidade : é a relação entre o volume de vazios e volume total, expressa em porcentagem.

São fatores que afetam a infiltração:

1. Tipo do solo : infiltração varia diretamente com:

• porosidade;
• tamanho das partículas;
• estado de fissuração das rochas.

2. Conteúdo de Umidade do Solo : solo mais úmido infiltração é menor que num solo mais seco.
3. Ação da precipitação sobre o solo : infiltração em regiões com vegetação é maior que nos solos desprovidos da mesma.
4. Temperatura : escoamento no solo é laminar (tranquilo) em função da viscosidade da água. Quanto maior a temperatura, maior a infiltração de água no solo.
5. Compactação devida à ação antrópica e ao pisoteio de animais.
6. Macroestrutura do terreno :

ÁGUAS SUBTERRÂNEAS

É toda água que corre abaixo da superfície da

Terra, preenchendo os poros das rochas

sedimentares e as fraturas, falhas e fissuras das

rochas compactas.

A água subterrânea é proveniente da precipitação que atinge o solo, se infiltra e percola no interior do subsolo

A água pode ficar retida em diferentes zonas, mais próxima ao solo, como a zona não saturada , e em uma zona mais profunda, denominada zona saturada.

ZONA NÃO SATURADA É a parte do solo que está parcialmente preenchida por água. Nesta zona, ocorrem os fenômenos de transpiração pelas raízes das plantas, de filtração e de autodepuração da água. Zona de Umidade do solo : Superficial, em que a perda de água para atmosfera é intensa; Zona Intermediária : Zona entre a de Umidade do solo e a de franja capilar, em áreas onde o nível freático está próxima da superfície, esta zona pode não ocorrer; Franja de Capilaridade : Região mais próxima ao nível d’água do lençol freático, onde a umidade é maior devido à presença da zona saturada logo abaixo.

ÁGUAS SUBTERRÂNEAS NO BRASIL Essas províncias são regiões com sistemas aquíferos que possuem condições semelhantes de armazenamento, circulação e qualidade de água. Os limites dessas províncias não coincidem necessariamente com os das bacias hidrográficas.

A IMPORTÂNCIA DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS As águas subterrâneas, assim como as águas superficiais, são utilizadas para suprir necessidades básicas.

• (^) Em muitos países são utilizadas para o abastecimento público;
• (^) Nas regiões semiáridas e certas ilhas, estas águas são o único recurso hídrico para usos humano;
• (^) São também utilizadas no turismo (águas termais, cavernas esculpidas); Através do sistema aquífero-solo, é feita a filtragem, a depuração e atenuação de contaminantes, a diluição de esgoto e o transporte de sedimentos, evitando assoreamento e enchentes.