Aulas Teoricas de Rh

7/22/2019 Aulas Teoricas de Rh

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RECURSOS HDRICOS

CRISTINA MATOSP A

ECTUTAD

C: [email protected]: E2.14B

H A:

S :T:

1 03/02/2012

A. D .


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PROGRAMA

HIDROLOGIA INTRODUO

Reseras hdricas na Terra Uiliao da ga

CICLO HIDROLGICO. BALANO HIDROLGICO Conceio de ciclo hidrolgico o ciclo da ga Conrolo do Homem sobre o Ciclo Hidrolgico Balano hdrico Balanos hdricos globais Conceios e definies: regime hidrolgico, ano hidrolgico, a amosfera, a hmidade amosfrica

BACIA HIDROGRFICA Definio e delimiao Caracersicas fisiogrficas Geomricas: rea, permero, ndice de compacidade, facor de forma recnglo eqialene e ndice de

alongameno Sisema de drenagem: consncia do escoameno, ordem dos crsos de ga, densidade de drenagem,

percrso mdio

Topogrficas: cra hipsomrica, cra de freqncias alimricas, alides caracersicas, perfillongidinal e inclinao mdia do crso de ga, decliidade dos errenos, coeficiene de massiidade,coeficiene orogrfico, cra hidrodinmica

Geologia e solos Coberra egeal Orienao da bacia hidrogrfica Caracersicas rmicas

PROGRAMA

PRECIPITAO Caracersicas gerais e composio da amosfera A ga e o ar hmido As nens e a precipiao Origem e ipos de precipiao. Medio da precipiao. Pliomeria. Plimeros. Apresenao dos dados

pliomricos.

Precipiao sobre ma regio. Pliosidade mdia de ma regio: modo de Thiessen,modo das isoieas Disribio emporal da precipiao Disribio espacial da precipiao anal mdia Rede pliomrica nacional e ipos de represenao espacial Precipiaes inensas de cra drao

INTERCEPO EVAPORAO E EVAPOTRANSPIRAO

Inrodo Definies e conceios: eaporao, ranspirao, eaporanspirao Eaporao: facores qe a inflenciam, medio e aaliao Eaporanspirao poencial: medio e aaliao; Eaporanspirao efecia;

condicionanes da eaporanspirao Eaporao Real em bacias hidrogrficas


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PROGRAMA

GUA NO SOLO Inrodo Qanidade de ga no solo Poencial hidrlico Infilrao

ESCOAMENTO SUPERFICIAL Conceios gerais: capacidade de reeno, precipiao efica,

coeficiene de escoameno, dfice de escoameno, cadais

Medio de cadais: modo secoelocidade e modo esrral

Cra de ao Esaes hidromricas; rede hidromrica nacional Apresenao das obseraes hidromricas: cras de cadais Esdo do hidrograma

PROGRAMA

MODELOS DE TRANSFORMAO DA PRECIPITAO EM ESCOAMENTO Inrodo Formao do escoameno a parir da precipiao Uiliao de reserarios de modelao concepal Anlise de hidrogramas e hieogramas

ESTUDO DAS CHEIAS Conceios bsicos: empo de reorno, probabilidade de ocorrncia, pona de cheia Aaliao das ponas de cheia: frmlas empricas, modos cinemicos, modos esasicos, cheia

mima proel Modelo de Rmniras Hidrogramas de cheia: hidrograma nirio, hidrograma nirio sinico, hidrograma em S, modo de

Giandoi, modelos de simlao hidrolgica, modos de preiso Propagao de cheia em albfeiras

Siaes de propagao de cheias a considerar Propagao da cheia descarregado sem comporas Propagao da cheia descarregado com comporas

Miigao dos impaces negaios das cheias CARACTERIZAO DE SECAS

Inrodo Definio de seca Meodologias para caraceriao das secas Caraceriao de secas regionais Preiso de secas Medidas de miigao de secas


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PROGRAMA

DIMENSIONAMENTO E EXPLORAO DE ALBUFEIRAS Imporncia das albfeiras Elemenos de caraceriao das albfeiras Deerminao do olme moro Deerminao da capacidade il da albfeira Deerminao do olme de encaie de cheias Regras de eplorao de ma albfeira

II APROVEITAMENTOS HIDRULICOS GENERALIDADES

Finalidade da consro de aproeiamenos hidrlicos Componenes Barragens e ambiene Tipos e classificao de aproeiamenos Programa Nacional de Barragens com Eleado Poencial Hidroelcrico (PNBEPH)

BARRAGENS Segrana: reglamenao porgesa de segrana de barragens Reglameno de Segrana de Barragens

(RSB) e respecias Normas, Reglameno de Peqenas Barragens (RPB)

Projeco: fases, esdos de base, impace ambienal Tipos de barragens: qano ao maerial iliado beo, aerro e meis, qano ao fncionameno esrra l graidade, abbada o arco e aerro

Consideraes genricas sobre o se dimensionameno esrral e hidrlico Escolha do ipo de barragem Deriao proisria do rio

PROGRAMA

RGOS DE SEGURANA E EXPLORAO Descarregadores de cheias: finalidade, componenes, ipos, clclos de ao (esrra de conrolo),

dissipao de energia (esrra de resiio), cadal de dimensionameno Efeio reglariador da albfeira no amorecimeno da pona de cheia Seleco do ipo de descarregador Descargas de meio fndo e de fndo Tomada de ga Cenral e circio hidrlico associados barragem

Resiio Cadais ecolgicos: conceio e deerminao Disposiios de ransposio para peies

APROVEITAMENTOS HIDROELCTRICOS Generalidades: finalidade; poncia de m aproeiameno; energia desenolimeno econmico e

ambiene; esrra do Secor Elcrico em Porgal Esqemas de aproeiameno: cenrais de p de barragem, de margem e com circio hidrlico

eenso (em presso e com sperfcie lire), aproeiamenos compleos Concepo e dimensionameno de circios hidroelcricos Tomada de ga Circio de ado com sperfcie lire: canal, cmara de carga e conda forada Circio hidrlico em presso: galerias, neis e condas foradas Cenral: rbomqinas hidrlicas rbinas de aco e de reaco e rbinasbombas


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PROGRAMA

TRANSITRIOS HIDRULICOS Inrodo Ondas em canais: descrio e caraceriao geral do fenmeno Choqe hidrlico em condas sob presso: anlise qaliaia e

qaniaia, disposiios de proeco (chamins de eqilbrio oscilao em massa e reserarios de ar comprimido RAC)

Bree referncia simlao maemica

GESTO INTEGRADA DOS RECURSOS HDRICOS Inrodo Fnes da Geso inegrada dos recrsos hdricos Planeameno dos recrsos hdricos

Visia aos Aproeiamenos do Alo Lindoso e Toedo

Bibliografia

G

Hidrlica, Annio de Caralho Qinela, Fndao Calose Glbenkian, 1981 Hidrlica Geral, Armando Lencasre, Edio LsoBrasileira, 1983 Hdralic Design Crieria, Unied Saes Corps of Engineers, Edio reisa em 1987


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BibliografiaBSICA

H

Lies de Hidrologia, A. Lencasre e F. M. Franco, Uniersidade de Lisboa, 1984 (#) Hidrologia, A. lares Ribeiro, Uniersidade do Poro, 1987(#) Hidrologia e Recrsos Hdricos, Hiplio J.R., Va, A.C.. Coleo ensino da cincia e ecnologia,

n41. IST Press, 2011. ISBN: 9789728469863

A

WaerResorces Engineering, Ra K. Linsle, Joseph B. Franini, Daid L. Freberg e GeorgeTchobanoglos, McGraHill Series in Waer Resorces and Enironmenal Engineering, 1992(#)

Gidelines for Design of Small Hdropoer Plans, Helena Ramos, Bemio de Almeida,Manela Porela e Pires de Almeida, Edior Helena Ramos, 2000

AVALIAOModo 1: Os alnos sero aaliados aras de 2 rabalho e 2 freqncias.

Para oberem aproao nidade crriclar os alnos ero qe er pelo menos de 9,5 alores em cadama das pares.

Noa final = (0,3mdia noa rabalho + 0,7mdia noa da freqncia)

Enrega dos rabalhos: 1: 16 de Maro

2: 30 de Maro

Realiao dos eses: 1: 2 de Maio

2: 30 de Maio

So admiidos ao Modo 2 de aaliao os esdanes qe, nesse ano leio, cmpram as das condiessegines:

i) Tenham obido ma classificao igal o sperior a 9,5 alores a proas o insrmenos de aaliaoqe, no se oal, correspondam a, pelo menos, 50% do alor da frmla de clclo definida para aclassificao final dessa UC;

ii) Tenham aingido os cririos mnimos de acesso a eame definidos;


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HIDROLOGIA INTRODUO

RESERVAS HDRICAS NA TERRA ga lire (no ligada crosa): 1386 MILHES DE km3

Qando se considera a possibilidade de iliar essaga o cenrio mda:


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HIDROLOGIA INTRODUO RESERVAS HDRICAS NA TERRA GUA RECURSO NATURAL, LIMITADO, RENOVVEL, COM DISTRIBUIO ESPACIAL E

TEMPORAL IRREGULAR

HIDROLOGIA INTRODUO

RESERVAS HDRICAS NA TERRA Imporncia das diersas reseras hdricas:

V (10 3 3) V (%) V (%)

Oceanos e MaresLagos

DocesSalgados

PnanosRiosHmidade do sologa sberrnea

DoceSalgada

Gelo e neeCaloes polaresga na amosferaga Biolgica

1 338 000

91,085,411,52,1

16,5

10 53012 870340,6

24 023,512,91,1

96,5

0,0080,006

0,00080,00020,0012

0,760,93

0,0251,7

0,0010,0001

0,26

0,030,0060,05

30,1

1,068,60,04

0,003

Toal de gaga doce

1 385 98535 029

1002,5 100

Fonte: Hiplito & Vaz, 2011


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HIDROLOGIA INTRODUO

RESERVAS HDRICAS NA TERRA Tempo de residncia (alor qe se obm diidindo o

olme da resera pelo correspondene flo mdio derenoao) para rias reseras hdricas:


V (10 3 3) T

Oceanos e MaresLagos e PnanosRios

Hmidade do sologa sberrneaGelo e neeCaloes polaresga na amosfera

1 338 000187,9

2,1

16,523 400340,6

24 023,512,9

2 500 a17 a16 d

1 a1 400 a10 000 a9 700 a

8d

HIDROLOGIA INTRODUO

RESERVAS HDRICAS NA TERRA


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HIDROLOGIA INTRODUORESERVAS HDRICAS NA TERRA


Escoamento anual mdio em Portugal: 34 km/a

HIDROLOGIA INTRODUO

RESERVAS HDRICAS NA TERRA



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HIDROLOGIA INTRODUOUTILIZAO DA GUA

HIDROLOGIA INTRODUO

UTILIZAO DA GUA



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HIDROLOGIA INTRODUO UTILIZAO DA GUA

EVOLUO A NVEL MUNDIAL DAS CAPTAES DE GUA


HIDROLOGIA INTRODUO

UTILIZAO DA GUA EVOLUO A NVEL MUNDIAL DAS CAPTAES DE GUA



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CAPTAO DE GUA EM VRIAS REGIES (3/)


HIDROLOGIA INTRODUO

UTILIZAO DA GUA CAPTAO DE GUA EM VRIAS REGIES (%)



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ESCOAMENTO E CAPTAES EM VRIOS CONTINENTES(3/)


HIDROLOGIA INTRODUO

UTILIZAO DA GUA ESCOAMENTO E CAPTAES EM PORTUGAL (3/)



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HIDROLOGIA INTRODUO

HIDROLOGIA

CINCIA DA GUA

CINCIA QUE TRATA DAS GUAS DA TERRA,DA SUA OCORRNCIA, CIRCULAO EDISTRIBUIO, DAS SUAS PROPRIEDADESQUMICAS E DAS SUAS INTERACES COM OMEIO

ESTUDA OS FENMENOS HIDROLGICOSCOM VISTA UTILIZAO DA GUA E AODOMNIO DO SEU EXCESSO (ENG)


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HIDROLOGIAA hidrologia em larga aplicao nos segines ramos da engenharia:Escolha de fones de abasecimeno de ga.Fiao das dimenses das obras de are.Capacidade de acmlao e dimensionameno de descarregadores debarragens.Esdo das caracersicas de lenis freicos.Esdo de ariaes de aes, preiso de cheias mimas. f) Eame dasoscilaes de nel das reas de inndao.Conrolo de eroso aras do esdo de cadais mnimos e elocidadesde escoameno.Conrolo da eroso aras de anlise de freqncia de chas de grandeinensidade e deerminao do coeficiene de escoameno sperficial.Naegao: obeno de dados de alras de ga mimas e mnimas.Aproeiamenos hidroelcricos: preiso de aes mimas, mnimas eerificao da necessidade de albfeiras para armaenameno de ga.Recreao e laer.

HIDROLOGIA Ciclo hidrolgico

Descree os diersos caminhos aras dos qais a ga na narea circla e seransforma, consiindo m sisema de enorme compleidade.


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HIDROLOGIAO ciclo hidrolgico no em incio o fim: o pono de incio para a sadescrio arbirrio, podendo por eemplo parirse da eaporao da gados oceanos. O apor reslane ransporado em massa de ar qe, sobceras condies de presso e emperara, condensa formando nens qedo origem s chas. A ga das chas em rios desinos:

a) ma pare eaporase anes de aingir o cho.b) ma pare infilrase dando origem aos lenis freicos.c) ma pare escoa dando origem aos rios e crregos.d) ma pare pode ransformarse em gelo qe poseriormene ir derreer.e) ma pare fica reida em depresses e nas copas das rores e nos roncos.

Enreano qanidades grandes de ga sperficial reornam amosfera poreaporao. ambm ma pare, reida pelas planas, noamene deolida amosfera por eaporanspirao.

HIDROLOGIARepresenao qaniaia do ciclo hidrolgico


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HIDROLOGIAO ciclo hidrolgico como m sisema

HIDROLOGIA

Para ma dada regio pode sineiarse o ciclo hidrolgico oal assim:

( + G + E + ) ) = D

sendo:

G

E

D


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HIDROLOGIABALANO HDRICOPara deerminada regio e para m perodo de empo:

IO=dS/d, na sa forma conna,

O como

(IO)

.

, .

HIDROLOGIABALANO HDRICO REPRESENTAO CONCEPTUAL

P- precipitao;

Q1, Q2- escoamento superficial que entra e sai da

regio;

G1, G2- escoamento subterrneo que entra e sai

da regio;E- evaporao a partir das guas superficiais;

ET- evaporao do solo e transpirao das

plantas;

rso, raq- ressurgncias do solo e gua subterrnea;

I- infiltrao no solo;

R- recarga;

Ss, Sso, Saq- reteno e deteno superficiais,

armazenamento na camada superficial do solo,

armazenamento no aqufero.


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HIDROLOGIABALANO HDRICO

Considerando a regio oal represenada na figraanerior:

(P+Q1+G1)(Q2+G2+E+ET)=

,


Considerando agora apenas a sperfcie do erreno nafigra anerior:

(P+Q1+rso+raq)(Q2+E+ET+I)=

,

.


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Considerando agora o aqfero na figra anerior:

(G1+R)(G2+raq)=

, .


Todas as arieis de flo so olmes nm dado

ineralo de empo;

Balanos hdricos para bacias hidrogrficas;

Balanos hdricos para albfeiras;


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HIDROLOGIABALANOS HDRICOS GLOBAIS

Km3/ano

mm/ano


Como as arieis hidrolgicas m grande ariabilidadeemporal, o balano hdrico nma dada regio nm dadoano ir diferir basane do apresenado, no se podendo

igalmene ignorar a ariao de olme oal de gaarmaenada;

Sendo esabelecido para as grandes regies do mndo, qeso os coninenes, o balano no reflee eidenemene agrande ariabilidade de condies denro de cadaconinene.


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Km3/ano

mm/ano

HIDROLOGIA

BALANOS HDRICOS GLOBAIS

mm/ano


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HIDROLOGIAC D

R : conjno de caracersicas hidrolgicas de ma regio (regime

glaciar, regime nial [chas e degelo, cheias em 2 perodos] e regime flial [cheias no

inerno])

A : incio a 1 de Obro

A: reserario de apor de ga

H : fone de precipiaes e facor de eaporao

Hmidade especifica = M apor ga/M ar

Hmidade absola = M apor ga / V ar

Hmidade relaia = Tenso de apor real / Tenso de apor sarane (=T)

HIDROLOGIAB

Segndo : ma rea definida opograficamene, drenada por m crso de ga, al qe,

odo o cadal aflene descarregado aras de ma simples sada.

Bacia hidrogrfica de m crso de ga a rea qe conribi para a alimenao do mesmo.

A bacia hidrogrfica sempre referida a ma deerminada seco do rio.

A bacia definida, no se permero, por m diisor qe separa as gas encaminhandoas para os

diersos rios. O diisor sege por ma linha rgida em orno da bacia, araessando o crso de ga

somene no pono de sada o seco final. O diisor ne os ponos de mima coa enre bacias mas

podem eisir, no se inerior picos isolados com coa sperior assim como depresses com coa

inferior.

G: bacia hidrlica m conjno de rea com decliidade no senido de deerminada seco

ransersal de m crso de ga, medidas as reas em projeco horional.

Sinnimos: bacia de capao, bacia imbrfera, bacia colecora, bacia de drenagem sperficial, bacia

hidrolgica, bacia de conribio.


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HIDROLOGIAB ( ) / ( )

Lugar geomtrico dos pontos a partir dos

quais o percurso superficial de uma gota degua passa na seco de referncia.

O limite desse lugar geomtrico designa-se

por bacia hidrogrfica e constitui uma linha

de separao de guas.

Lugar geomtrico dos pontos a partir dos quais o

percurso superficial de uma gota de gua se dirige linha de margem do lago e inclui a superfcie do lago.

O limite desse lugar geomtrico coincide com a linha de

cumeada que envolve a respectiva rede fluvial de

drenagem e nunca intersecta qualquer dos cursos de

gua.

HIDROLOGIAB

O aqufero pode no ficar contido nos limites

da bacia.

Distingue-se por vezes a linha de separao

topogrfica ou superficial, da linha de

separao fretica ou subterrnea.

A definio dos limites no pode ser feita sem

ambiguidade.

Por outro lado o nvel dos lenis freticos variam ao

longo do ano.

Para efeitos prticos despreza-se este efeito.


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HIDROLOGIA

B P

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B


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HIDROLOGIABacia hidrogrfica: Geometria

REA

rea de projeo horizontal da superfcie da bacia;

A rea de uma bacia o principal elemento a ter em conta, em estudos e medidaem projeco horizontal. Para isso utilizam-se mapas com escalas pequenas (1/10000, 1/25 000,1/50 000, 1/100 000).

A rea expressa em km2 . Em pequenas bacias, com rea inferior a 1 km2

costuma exprimir-se em hectares.

FORMA

Em geral as bacias hidrogrficas dos grandes rios apresentam a forma de leque oupras. As pequenas bacias podem apresentar vrios formatos que dependem daestrutura geolgica do terreno.

HIDROLOGIA

Coeficiente de Compacidade ou ndice de Gravelius, Kc

a relao entre o permetro P da bacia e a circunferncia de um circulo com rea igual da bacia A, de raio r.

em que as variveis assumem o seguinte significado:P- permetro ( km)A- rea (km2)Kc- coeficiente de compacidade (adimensional)

Se a rea circular Kc = 1 0 - Uma bacia, com configurao circular tem tendncia paraCheias acentuadas.

Se imaginarmos uma precipitao instantnea e uniforme sobre a bacia, o escoamento aque ela d origem surgir na seco de sada concentrado no tempo, ou mais distribudo,conforme a bacia tenha uma forma prxima da circular ou mais irregular.


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HIDROLOGIAB : G

F F K

Factor de forma Kf a relao entre a largura mdia e o comprimento axial da bacia.

Kf= 1/L= A/L2

Mede-se o comprimento mais longo L desde a seco considerada at cabeceira mais

distante da bacia.

A largura mdia L obtm-se dividindo a rea A pelo comprimento da bacia L.

Uma bacia com um factor de forma baixo menos sujeita a cheias que outra do mesmo

tamanho porm com maior factor de forma.

Uma bacia estreita e longa, com factor de forma baixo, apresenta menor possibilidade

de ocorrncia de chuvas intensas cobrindo simultaneamente toda a sua extenso. Alm

disso a contribuio dos afluentes atinge o rio principal em vrios pontos ao longo do

mesmo ao contrrio da bacia circular em que a concentrao de todo o deflvio da bacia

se d num ponto s.

HIDROLOGIAB : G

Rectngulo equivalente

Rectngulo com rea e permetro iguais aos da bacia.P = 2 (L + l)

A = L lA- rea da bacia em km2P- permetro da bacia em km

Solues reais para P2>16. Assim no existe RE para bacias circulares.


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HIDROLOGIABacia hidrogrfica: Caractersticas do Sistema de drenagemTipos de drenagemDrenagem exorreica:

tem o mar ou um rio grande como desaguadouro a drenagem mais usual e disso so exemplo os grandes rios que desaguam nos

Oceanos

Drenagem endorreica: A gua perde-se em lagos ou depresses interiores Exemplo: rio Cubango (Angola), muito caudaloso, lana as suas guas num lago, no

interior de frica (Botswana) formando o mundialmente conhecido Delta do Okavango

Drenagem criptorreica: A gua esvai-se atravs de sumidouros, cavernas ou fendas

Dolinas:Em terrenos calcrios (solos Carsicos), vulgar aparecerem sumidouros no rio e esteapresentar fracos coeficientes de escoamento (run - off)Este tipo de perda de gua no deve ser confundido com infiltrao

HIDROLOGIABacia hidrogrfica: Caractersticas do Sistema de drenagemPadro de drenagemOs padres de drenagem dizem respeito ao arranjo dos cursos de gua, o que influenciado pelanatureza e disposio das camadas rochosas, pela geomorfologia da regio e pelas diferenas dedeclive. Os principais padres de drenagem so:

Drenagem dendrtica ou dendroide - assim designada por se assemelhar a uma rvore (dogrego dendros - rvore). Desenvolve-se em rochas de resistncia uniforme.


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HIDROLOGIABacia hidrogrfica: Caractersticas do Sistema de drenagemPadro de drenagem Drenagem em trelia - caracterizada por ter rios principais, que correm paralelos, e por rios

secundrios (tambm paralelos entre si) que desaguam perpendicularmente nos primeiros. tpico em estruturas com falhas.

HIDROLOGIABacia hidrogrfica: Caractersticas do Sistema de drenagemPadro de drenagem

Drenagem rectangular - uma modificao da anterior e uma consequncia da influnciaexercida pelas falhas ou pelo sistema de juntas.


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HIDROLOGIABacia hidrogrfica: Caractersticas do Sistema de drenagemPadro de drenagem Drenagem paralela - Os cursos de gua escoam, quase paralelamente, uns aos outros.

tambm denominada equina ou rabo de cavalo. Localizada em reas onde h presena devertentes com declividades acentuadas ou onde existam formas estruturais que originem aocorrncia de espaamentos irregulares.

HIDROLOGIABacia hidrogrfica: Caractersticas do Sistema de drenagemPadro de drenagem

Drenagem radial - cursos de gua que se encontram dispostos, como raios de uma roda, emrelao a um ponto central (ponto culminante). Tpica de cones de antigos vulces.


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HIDROLOGIABacia hidrogrfica: Caractersticas do Sistema de drenagemPadro de drenagem Drenagem anelar - assemelha-se a anis de aparncia igual aos que surgem na seco de um

tronco de uma rvore.

HIDROLOGIA

Bacia hidrogrfica: Caractersticas do Sistema de drenagemConstncia de escoamento

Perenes: a existncia de um lenol subterrneo mantm um caudal contnuo e o nvel da gua

nunca desce abaixo do respectivo leito.

Intermitentes: s apresentam caudal durante a ocorrncia de chuvas porque o lenol

subterrneo de gua mantm-se acima do leito fluvial o que no ocorre na poca da estiagem.

Efmeros: s transportam escoamento superficial. A superfcie fretica encontra-se sempre a

um nvel inferior ao leito fluvial no havendo possibilidade de escoamento do fluxo subterrneo.

Os rios efmeros so normalmente muito pequenos.


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HIDROLOGIABacia hidrogrfica: Caractersticas do Sistema de drenagemOrdem dos cursos de gua Uma bacia compreende o rio principal e os seus tributrios ou afluentes. A ordem dos rios

uma classificao que reflecte o grau de ramificao ou bifurcao dentro de uma bacia. Segundo Horton-Strahler:

Dois, rios de ordem n do lugar a um rio de n+1.

HIDROLOGIABacia hidrogrfica: Caractersticas do Sistema de drenagemDensidade de drenagem

a relao entre o comprimento total dos cursos de gua (sejam perenes, intermitentes ouefmeros) de uma bacia e a sua rea total.

Dd = L / A

Sendo:L - Comprimento total dos cursos de guaA - rea da bacia - km2

Exprime-se em km/ km2 e varia de 0,5 km/ km2 para bacias com drenagem pobre a 3,5 km/km2 para bacias bem drenadas.

Percurso mdio do escoamento superficial (Ps)

Distncia mdia que a gua da chuva teria de percorrer em linha recta.


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HIDROLOGIABacia hidrogrfica: Caractersticas topogrficas (relevo)Curva hipsomtrica

a representao grfica do relevo de uma bacia. Representa o estudo da variao daelevao dos vrios terrenos da bacia com referncia ao nvel mdio do mar.

Esta variao pode ser indicada por meio de um grfico que mostra a percentagem da rea dedrenagem que existe acima ou abaixo das vrias elevaes.

HIDROLOGIABacia hidrogrfica: Caractersticas topogrficas (relevo)Curva hipsomtrica

A altitude ou elevao mdia obtm-se na curva hipsomtrica atravs de um rectngulo cuja

rea igual quela limitada pela curva hipsomtrica e os dois eixos coordenados.

A altura do rectngulo igual elevao mdia.

A curva hipsomtrica pode ser determinada pelo mtodo das quadrculas ou planimetrando-se

as reas entre as curvas de nvel.

Atravs da curva hipsomtrica obtm-se a altitude mxima, a altitude mnima, a altitude mdia

e a altitude mediana.


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HIDROLOGIABacia hidrogrfica: Caractersticas topogrficas (relevo)Perfil longitudinal do rio

Cota do leito/ distncia foz

Inclinao mdia do leito entre duas seces

Razo entre a diferena de cotas do leito e a extenso horizontal do curso de gua entre elas.

Declividade dos terrenos

Declividade ou inclinao, entre dois pontos de um talvegue, o quociente entre o desnvel e ocomprimento reduzido do horizonte, ou seja a tangente do ngulo de inclinao.

S1 - Une a nascente foz, d-nos a declividade mxima, sempre terica.S2 - Declividade mdia. A rea do tringulo formado pelos eixos coordenados e a rectacorrespondente inclinao mdia, igual rea definida pelos eixos coordenadose o perfil longitudinal do rio.S3 - Declividade equivalente constante. Obtm-se atravs da mdia harmnicaponderada da raiz quadrada das diversas declividades.Ii - Declividade de cada trechoLi - Comprimento real de cada trecho


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HIDROLOGIAB : C ()C M

qociene enre a alra mdia da bacia e a sa rea. Valores eleados bacias peqenas com grandes declies; Valores peqenos bacias grandes com releo sae.

C O

Prodo da alra mdia da bacia pelo coeficiene de massiidade Alra mdia energia poencial da ga Declie caracerisicas do escoameno sperficial

6 releo acenado

HIDROLOGIABacia hidrogrfica: Caractersticas topogrficas (relevo)

Curva Hidrodinmica

Relaciona a cota do leito do rio com a rea da respectiva bacia hidrogrfica. Diferente da curva hipsomtrica:

Curva hipsomtrica: reas da bacia com cota igual ou superior cota;

Curva hidrodinmica: reas da bacia que efectivamente contribui para o escoamento.

Estudo das possibilidades energticas de um rio Em abcissas- reas da bacia so proporcionais aos volumes de gua afluentes seco; Em ordenadas- cotas das seces que traduzem o perfil longitudinal do rio e

consequentemente a eventual existncia de quedas com interesse energtico. A energia produtvel numa determinada seco do rio ser proporcional ao produto do

volume afluente (produto da rea da bacia pela altura de precipitao) pela quedadisponvel rea da curva hidrodinmica multiplicada pela altura de precipitao.

Para precipitaes idnticas . Quanto maior a rea da curva hidrodinmica maiores aspossibilidades energticas do rio.


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HIDROLOGIABacia hidrogrfica: Caractersticas topogrficas (relevo)Curva Hidrodinmica

HIDROLOGIAB

G : disribio e caracersicas cinemicas e erosias do moimenoda ga na bacia.

V: inflncia no escoameno sperficial e na infilrao; red a elocidade

do escoameno sperficial, diminio dos fenmenos de eroso; redo daocorrncia de grandes cheias; ameno das reseras hdricas sberrneas.

O : relaia aos sisemas monanhosos enolenes eaos enos dominanes, chas, degelo.

C : emperara do ar, eaporao, nee, reeno


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P; I.

HIDROLOGIAPRECIPITAO

A fase amosfrica da precipiao, desde a formao a aingir osolo, em mais ineresse para o meeorologisa do qe para ohidrologisa. Qando a ga ainge o solo ornase o elemeno bsicoda hidrologia.

A hmidade o elemeno primordial para a formao da cha masoros reqisios so necessrios, como o arrefecimeno do ar e apresena de ncleos higroscpicos o parclas ncleares.


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HIDROLOGIAPRECIPITAOC Troposfera Os gases qe compem a amosfera comporamse como gases ideais

onde p a presso (Pa), , o olme qe ocpa (m3), n a qanidade de massa nesse olme(mol), R a consane molar dos gases ideais (8,314 J mol1 K1) e T a emperara absola (K).

Nma misra de gases:

Se odos os gases se enconrarem mesma emperara:

Donde se obm a Lei de Dalon:

A relao enre pi e p ai ser: , onde i ai ser a frao molar do componene i.

pv nRT=

i

nt ni=

i

n tRt RT ni

v v=

i

pt pi=

nipi pt xipt

nt= =


C

Nos esdos hidrolgicos da amosfera sal consideraremse apenas dois

componenes: o ar seco e o apor de ga. Assim: , onde pa a presso do ar hmido, pd a presso do ar seco e

p a presso de apor de ga, o mais lgarmene enso de apor de ga (e).

pa pd pv= +


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HIDROLOGIAPRECIPITAOA A ga pode eisir na amosfera no

esado slido, lqido e gasoso.

Os esados dplos e riplos da ga sorepresenados pelas inerseces daslinhas horionais a racejado com cadam dos ramos da linha de sarao.

O pono crico corresponde a :

onde pc presso, c olme mssico e Tcemperara.

Acima de Tc a ga apenas eise noesado gasoso.

Acima de pc e a Tc no possieldisingir a ga lqida do se apor.

Para p < 105 Pa a ga enconrase noesado gasoso.

3 3 1

22,12

3, 2 1 0

374,16

pc MPa

vc m kg

Tc C

=

=

=


A

G : H : relao enre a massa de apor de ga (m) e o olme de ar

hmido (Va)

Hmidade especfica: relao enre a massa de apor de ga e de ar hmido (ma) qeeisem em deerminado olme de ar hmido

Hmidade relaia: relao enre a massa de apor de ga qe eise em deerminadoolme de ar e a massa de apor de ga em eqilbrio com a ga lqida qe sarariaesse olme mesma emperara (ms)

Rao de misra: rao enre a massa de apor de ga qe eise em deerminadoolme de ar e a massa de ar seco qe comparilha esse olme (md)

em qe /0,622

mv ev

Va R vT = =

mv v vqv

ma a v d

= = =

+

mv v eU

mvs vs esw

= = =

mv v e ew

md d pd pa e

= = = =


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HIDROLOGIAPRECIPITAOA ; O P:

O ar hmido da baia amosfera aqece, ornase mais lee e sofre maascenso.

Nesa ascenso o ar amena de olme e arrefece na rao de 1 C por 100ma aingir a condio de sarao (nel de condensao). A parir dese nel,em condies faoreis e deido eisncia de ncleos higroscpicos, oapor de ga condensa formando minsclas goas em orno dos ncleos. As

goas manmse em sspenso a qe ainjam amanho sficiene para aqeda.


T C

C C F

Eso ligadas aos moimenos de massas de ar de regies de ala presso para regies de

baia presso, proocadas pelo aqecimeno desigal da sperfcie erresre. A cha fronal

prom da sbida do ar qene sobre o ar frio na ona de conaco enre das massas de ar

de caracersicas diferenes. Se o ar frio sbsido por ar qene conhecida como

frene qene, por oro lado se o ar qene sbsido por ar frio a frene fria.

As precipiaes ciclnicas so de longa drao e apresenam inensidades de baia a

moderada, espalhandose por grandes reas. So imporanes na geso de grandes bacias

hidrogrficas. Os grandes rios s apresenam cheias aps a ocorrncia desas chas nas

sas bacias.


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HIDROLOGIAPRECIPITAOT C

C C F


C C

So picas de regies ropicais e reslam do aqecimeno desigal da sperfcie

erresre. A ascenso rpida de camadas de ar sper aqecido d origem a ma brsca

condensao e a ma copiosa precipiao. So chas de grande inensidade e cra

drao. Incidem sobre reas peqenas (< 100 Km2 ) moio porqe a preocpao

dominane em projecos efecados em bacias peqenas.


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C O

Chas casadas por barreiras de monanhas abrpas qe proocam o desio para a

erical (ascendene) das correnes areas de ar qene e hmido.


C

Ocorrem qando o ar se desloca sperfcie para regies de baia presso, como a ona

de conergncia inerropical, dondo pode sair apenas por ascenso a camadas

speriores, mas sem dar origem a sisemas fronais.

Os fes so gerados nessas onas de conergncia, sobre os oceanos, qando a

emperara da sperfcie eleada, com elocidades do eno mias ees speriores

dos ciclones dos sisemas fronais.


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HIDROLOGIAPRECIPITAOM : P (medio da qanidade de ga qe cai nma regio)

A qanidade de cha (P) medida pela alra da ga cada e acmlada sobre ma sperfcie plana e

impermeel. Ela medida em ponos preiamene escolhidos iliandose aparelhos denominados

plimeros/dmeros o pligrafos, conforme sejam simples recepclos de ga cada o

regisem essa alra, no decorrer do empo. As leiras so feias em ineralos de 24 horas e cosmam

faerse s 7 o 9 horas da manh.

HIDROLOGIAPRECIPITAOM : P (medio da qanidade de ga qe cai nma regio)

As grandeas iliadas so:

a) A : Medidas feias em plimeros e epressa em mm o l / m 2 .

b) I : a relao enre a alra pliomrica e a drao da

precipiao epressa em mm/h o mm/mino.

c) D: Perodo de empo conado desde o incio a ao fim da precipiao (horas o

minos).


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HIDROLOGIAPRECIPITAOP (medio da qanidade de ga qe cai nma regio)

P (): alra de ga qe cobriria essa regio ao fim de m ano, se nohoesse perdas por infilrao, eaporao e escoameno alra de precipiao relaia a m ano(mm)

Ponal: baseada em informao de m aparelho de medida (plimero); Mdia: a parir de rios plimeros

Em geral: Maior alide, maior emperara e maior proimidade do mar maiorpliosidade

R : caracersicas reslanes da pliosidade mdia, da sadisribio, freqncia e drao das chadas.

P : medio da pliosidade ponal Localiao: abrigados, mas sem elemenos sscepeis de inercepar a precipiao Facores de erro Tipos de plimeros:

No regisadores Regisadores Toaliadores nemeros

HIDROLOGIAPRECIPITAOP

M Admiese para oda a rea considerada a mdia arimica das alras pliomricas medidas nas diferenes

esaes nela compreendidas o nas iinhanas. A ariao das precipiaes enre as esaes em qe serpeqena. Admiese qe:

Ese modo no mio iliado.

M Ese modo empregado em reas resrias mio acidenadas e iliandose cras de nel para delimiar

onas parciais. Tem qe haer ma indicao segra de qe a disribio de chas inflenciada por facoresfsicos.


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M

um mtodo mais racional uma vez que leva em conta o relevo indicado pelas isoietas.

O clculo feito determinando-se a superfcie compreendida entre duas curvas sucessivas

e admitindo-se para cada rea parcial obtida a altura pluviomtrica medida das duas

isoietas que a delimitam.Sendo:

a mdia entre duas

isoietas adjacentes:

E Aia respectiva rea entre asduas isoietas


M T

Considera-se que as precipitaes da rea, determinada por um traado grfico, sejam

representadas, pela estao nela compreendida. O traado grfico feito da seguinte

forma: Ligam-se as estaes adjacentes por rectas (formando tringulos) e pelo meio dos

segmentos, assim obtidos, traam-se normais aos mesmos. As mediatrizes traadas

vo formar um polgono em torno de cada estao. Admite-se que a altura

pluviomtrica seja constante em toda a rea do polgono assim definido.

A aplicao deste mtodo impe s observaes, de cada, um peso constante obtido pela

percentagem da rea total, representada por essa estao.


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M T

Eerccios1. Em trs postos udomtricos com reas de influncia de 10,20 e 30 km

2 sobre

determinada bacia hidrogrfica registaram-se para um dado perodo de tempo,

precipitaes de 12, 18 e 23 mm, respectivamente. Estime pelo mtodo de Thiessen

a precipitao sobre a bacia nesse perodo de tempo.

2. Para estimar a precipitao sobre uma bacia hidrogrfica, com a rea de 23,5 km

2

Traaram-se as respectivas isoietas, tendo-se obtido os resultados que se

apresentam no seguinte quadro, onde P representa a precipitao e A, a rea de

bacia hidrogrfica onde a precipitao foi superior a P.

P (mm) 204 220 240 260 280 300 306

A (km ) 23,50 22,84 16,81 9,32 2,07 0,57 0,00

Com base nesses elementos, calcule a precipitao sobre a referida bacia.


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HIDROLOGIAPRECIPITAOA

R : eolo pliomrica nm deerminado pono Hieograma: grfico de barras represenando em abcissas o empo (ineralos =

perodos de obserao)e em ordenadas os alores de alra de precipiao;

Cra de precipiaes acmladas: cra inegral do hieograma (para cada alor deempo em abcissas fornece o alor precipiado desde a origem).

R (Caras pliomricas): ariao em cada regio da pliomeria

relaia a m deerminado perodo de empo Isoieas: isolinhas de precipiao

Traado:

Dados: medidas dos posos pliomricos da regio

Pressposo: ariao linear da pliosidade no segmeno de reca qe nedois ponos iinho

HIDROLOGIAPRECIPITAOP A ( )

M a mdia arimica anal dos alores das precipiaes mensais.

Varia com o nmero de anos obserados.

A Organiao Meeorolgica Mndial recomenda o clclo de mdlos pliomricos para m

nmero de obseraes sperior a 30 anos.

V E

Em engenharia os alores eremos so mais imporanes qe os alores mdios. Por eemplo, para

o dimensionameno hidrolgico de ma barragem ineressa saber qal a menor precipiao

erificada (para efeios de enchimeno do lago) e ambm a maior (para efeio de

dimensionameno do descarregador de cheias).

C I A M

Apresenam os mdlos de cha. Isoiea a linha qe ne ponos com igal pliomeria.


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HIDROLOGIAPRECIPITAOP M

Para as precipiaes mensais ale o mesmo raciocnio iliado nas precipiaes anais. Precipiao mdia mensal ficcia 1/12 . O coeficiene pliomrico referido a m dado msC precipiao

mdia mensal referida a esse ms e a precipiao mdia mensal ficcia:

Cp maior qe 1, significa qe se raa de m ms hmido. Inersamene, qando menor qe1 m ms seco.


C I C D

So chas qe o desde 5 minos a algmas horas. Ocorrem drane os emporais, o drane as rooadas,

cja drao se mede em horas.

As chas inensas so mio imporanes no dimensionameno de descarregadores de barragens o no clclo

de esgoos de gas pliais.

Os parmeros caracersicos de ma chada inensa so:

D . , horas o minos para

dimensionameno de esgoos pliais.

I :

Eprimese em mm/hora o em mm/mino. F em anos.

A cra de possibilidade domrica relaciona a alra mima de cha com a sa drao, para dada freqncia. ma eqao do ipo P = a. b em qe consanes caracersicas de cada local.


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HIDROLOGIAPRECIPITAO C I C D

Ao conjno de cras de possibilidade domrica referenes ao mesmo local e a diferenes perodos de reornoesasico chamamse Cras de Inensidade drao freqncia ( cras IDF).

Para o clclo de chas em peqenas reas eise j m qadro com os parmeros e .

I / . r empo de reorno, nmero de anos necessrios a qe a magnide de m fenmeno seja igalada o

lrapassada.

Regies pliomricas


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HIDROLOGIAI

Efeio da coberra do erreno (egeao, elhados, onas paimenadas impermeeis) na qeda da

precipiao sobre o solo.

Zona cobera de egeao: inercepo feia pelas copas das rores e pela prpria mana mora

Zonas rbaniadas: reeno nos elhados, onas impermeeis (faorecimeno da eaporao)

Qanidade de precipiao inercepada depende:

Das caracersicas da precipiao;

Da narea da coberra do erreno;

Medio e aaliao

A 5

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E ;


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HIDROLOGIAE/E

A eaporao a passagem da ga do esado lqido para o esado gasoso.

em qe E eaporao (kg m2s1), massa olmica do ar (km m3), componene erical daelocidade do ar (ms1) e q hmidade especifica do ar ().

Transpirao a eaporao aras das planas. A ga absorida pelas planas por elas

eliminada nos diferenes processos biolgicos. A ranspirao no incli a eaporao do

solo.

Eaporanspirao o fenmeno qe engloba a ranspirao das planas e a eaporao do

meio adjacene (ga de rios, errenos, lagos, ec.)

a z vE v q=

HIDROLOGIAE/E Transpirao a eaporao aras das planas. A ga absorida

pelas planas por elas eliminada nos diferenes processos

biolgicos. A ranspirao no incli a eaporao do solo.

Eaporanspirao o fenmeno qe engloba a ranspirao das

planas e a eaporao do meio adjacene (ga de rios, errenos,

lagos, ec.)

A eaporao ano maior qano menor for a alra de ga, eem lgar qando molclas do lqido aqecidas aingem energia

cinica sficiene para encer a enso sperficial e sarem do

lqido.

A energia fornecida pelo sol, aras da radiao solar, pelo calor

eisene na amosfera, o pela presena foria de ga

aqecida proinda de esgoos indsriais, de cenrais elcricas,

ec.

A eaporao depende da laide, esao do ano, hora do dia,

neblosidade, emperara do ar e da ga, presso amosfrica,

hmidade e eno.


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HIDROLOGIAE M E

A eaporao medese com eapormeros oammeros em esaes meeorolgicas.

O eapormero Black Bellani compese de ma placa deporcelana negra e porosa com 7,5 cm de dimero emcima dm recipiene qe alimenado por mreserario e manm a hmidade da placa.

O eapormero de Piche, mio anigo mas ainda emso, em princpio semelhane e possi m disco depapel hmedecido.

O eapormero de Liingsone semelhane ao BlackBellani mas a sperfcie eaporane, em e de ser placa, ma esfera prea.

HIDROLOGIAE

M E Para efeios pricos o eapormero mais sado o anqe de eaporao da classe A, idealiado

pelo "U.S. WEATHER BUREAU". composo por m reserario circlar de1,22 m de dimero e 25cm de profndidade. A sperfcie da ga (freeboard) dee esar a 5 a 7,5 cm do bordo do anqe.

Ese colocado sobre m esrado a (15 cm) acima do solo. O nel da ga lido por

inermdio de ma poneira ligada a ma escala gradada. Um plimero colocado primo,permie calclar a precipiao a fim de se corrigir o olme de ga acrescenando (oreirando no caso das chas ecederem a eaporao).

Por ser de dimenses mio peqenas, em comparao com m lago, a ina no nos d aeaporao real. Com peqena alra de ga ela recebe grandes qanidades de radiaosolar. O bordo da ina e a rblncia do eno conribem para prejdicar a eaporao. Porisso os dados do anqe de eaporao so mliplicados pelo chamado "coeficiene de ina,sempre menor qe a nidade.


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HIDROLOGIAE

M E A deerminao do "coeficiene de ina" rabalhosa e cara, geralmene calclase m alor

regional a parir de dados obidos em albfeiras, iso , esabelecendo m balano hidrolgicoe m balano energico em esdos efecados em lagos arificiais.

O coeficiene de ina 0,7 m alor mdio e qe pode ser iliado qando no se dispe de

oro.

Em Porgal samse os segines coeficienes: Obro a Noembro 0,7 Deembro a Maro 0,6 Abril a Maio 0,7 Jnho a Seembro 0,8

Os grandes alores de coeficienes de ina deem ser redidos no caso de lagos miograndes e amenados no caso de lagos peqenos e poco profndos.


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Tina Colorado: coeficiene anal de

ina enre 0,8 e 0,95


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HIDROLOGIAE Na ga perdida nma rea reesida por egeao impossel faerse a separao enre

ranspirao da planas e eaporao do solo, rios e lagos. Os dois processos so omados em conjno

sob o nome de eaporanspirao.

E o qe ocorreria se no hoesse deficincia de alimenao em ga

para o referido processo. Raramene eise. Qando h deficincia hdrica naral, dse

eaporanspirao real o efecia.

A eaporanspirao em grande alor para o processo do balano hidrolgico. Em regies semiridas o

se olme pode aingir mais de 8,0% da precipiao o a lrapassla.

A eaporanspirao pode medirse iliandose as inas eaporimricas, descrias para a medio daeaporao, desde qe os alores obidos sejam corrigidos por coeficienes qe so fno do ipo de

coberra do solo.

A ET (eaporanspirao) ambm pode ser medida com eaporanspirmeros o lismeros.

A eaporanspirao inflenciada pelos facores meeorolgicos, e pelo ipo de solo.

HIDROLOGIAE (ETP) Segndo Penman, (Inglaerra)

Em qe E0 ser a eaporao de sperfcies de ga e f ser m facor qe se assme igal a 0,8para os meses de Vero (MaioAgoso), o,6 nos de Inerno (NoembroFeereiro) e 0,7 nosresanes meses.

Segndo Trc, (pases da Eropa Ocidenal)(por defeio para Porgal)

ETP (mm d1); T(C); Ig (radiao MJ m2d1) Qando U


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HIDROLOGIAE (ETP) Segndo Thornhaie, (Noa Jrsia) (Por ecesso para Porgal)

12

1

1,5

7 3 5 2 2

5

6, 75 10 7, 71 10 1, 792 10 0, 49239

i

I im

Tmim

a I I I

=

=

=

= + +

1016

, 0

0, 0

a

TmNm

IETPm Tm

Tm

= >

ETPm- evapotranspirao potencial no ms m

Nm- factor de ajustamento

I- ndice trmico anual

A- expoente f(I)

H0m- insolao

0

360

H mDmNm=

Eaporanspirmero o lismerodo ipo ThornhaieMaher


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Eaporanspirmeros em baeria

de modo a acompanhar aleraes

HIDROLOGIAE (ET0)

Evapotranspirao de uma superfcie extensa de relva verde, com uma altura uniforme de 8-

15cm. Crescendo activamente, cobrindo completamente o solo e sem restries de gua.


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HIDROLOGIAE (E)

E HIDROLOGIA

Hiplito e Vaz, 2011


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HIDROLOGIAE B H

Uma das maneiras de se faer o esdo da eaporao, para correlacionlo com osreslados dados pelas inas eaporimricas, aras dos olmes aflenes eeflenes a ma albfeira.

Sendo:

O olme eaporado ser:

A eaporao obmse pela relao: sendoA

Eerccio

No qadro segine apresenamse os alores de emperaramdia mensal (T) e da insolao mdia diria (n) emdeerminado local laide de 40N.

Esime pelos modos de Thornhaie e de Trc a ETP mensal e analdessa regio. Considere a=0,23 e b=0,53 e despree o efeio daHmidade relaia na frmla de Trc.

M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

T (C) 5,1 6 ,0 8,5 10,6 14,3 18,6 21,7 21,0 18,0 13,6 8,0 5,1

n (h) 3,9 5,2 5,7 7,8 10,0 11,6 12,8 12,0 7,8 6,2 4,6 3,2


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HIDROLOGIA

Os solos acam na fase erresre do ciclo hidrolgico, como reserarios de reglao,alimenando os aqferos e amorecendo o cadal drenado sperficialmene.

A caracersica do solo qe mais inflencia o conedo e o moimeno da ga o amanhodas sas parclas.

A qanidade de ga no solo aaliada em relao sa fase slida o em relao oalidade do solo.

HIDROLOGIA

Va Volme de ar

V Volme de ga

Vs Volme de slidos

Vf olme de flidos

V olme oalMa massa de ar

M massa de ga

Ms massa de slidos

M massa oal


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HIDROLOGIA

Teor olmico de hmidade ()

Teor mssico de hmidade ()

Gra de sarao (S)

Sendo a porosidade (n) definida como , eno :

,

Vm

Vt =

MwW

Ms=

VwS

Vf=

Vfn

Vt= nS =

1 d

ns

t dw

ww

d

=

=

=

Msd

Vt

Ms

s Vs

Ms Mwt

Vt

Mww

Vw

=

=

+=

=

HIDROLOGIA

Designase por de m solo (cc o Wcc), o alor final de hmidade de

m solo naral com caracersicas niformes, qe enha sido sarado e deiado drenar

liremene, o seja, corresponde qanidade residal de ga qe m solo consege reer

conra a ao prolongada da acelerao da graidade.

Designase por (ep o Wep), o menor alor de hmidade a

parir do qal a ga deia de ser capel pelas planas.

corresponde oalidade da ga iliel pelas planascc ep


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HIDROLOGIA P Geralmene, no solo, s se considera a energia poencial da ga, deslocandose

esa das onas de maior energia poencial para as onas de menor energiapoencial.

Vrios fenmenos conribem para esa energia, sob a forma de energia: energiapoencial graica (Eg) e energia poencial de presso (Ep), o simplesmenepoencial de presso ().

Eg mgzHg z

=

=

Ep pv

PHp

=

= =

Ep pv

PHp

v

=

= =

HIDROLOGIA

P A ga enconrase a presses posiias (em irde do se peso ) e negaias (em irde da

enso sperficial e capilaridade), abaio e acima da sperfcie freica respeciamene.

Sco () simrico da presso negaia esabelecida acime da sperfcie freica.

No piemero B:

No piemero A:

Designase por poencial hidrlico

a energia poencial oal, por

nidade de peso:

pbb

=

paa

=

H z = +


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HIDROLOGIA I Infilrao o processo pelo qal a ga penera no solo e se moe para baio, em direco ao lenol freico,

deido aco da graidade e ao poencial capilar.

O solo pode absorer a ga da cha a m cero alor de inensidade, acima do qal se d o escoamenosperficial.

Se a cha for inferior a 30 mm/h o solo no ainge a capacidade de infilrao e fica "disponel" para orachada, no h escoameno.

HIDROLOGIAI

A ga qe penera no solo armaenada e pode o no moimenarse aras de percolao odrenagem.

A capacidade de infilrao designase por /.


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HIDROLOGIAI M I

O aparelho para medir a infilrao chamase infilrmero e, consise basicamene de dois cilindros concnricose m disposiio de medir olmes acoplado ao cilindro inerno.

A ga colocada, simlaneamene nos dois filros, por asperso, medindose apenas a qanidade colocada nocilindro inerno.

Normalmene as medidas de capacidade de infilrao feias com infilrmeros so apresenadas em abelas egrficos como os demonsrados a segir:

HIDROLOGIAI

M I Na prica a capacidade de infilrao engloba a inercepo e o armaenameno nas depresses

mas isso no afeca a solo do problema de m projeco ma e qe a mea o conhecimenodo escoameno sperficial qe resla de ma cera precipiao.

Conhecendose a precipiao e o escoameno sperficial (rnoff) calclase, por diferena, acapacidade de infilrao.

Para peqenas bacias o erro prodido pelo reardameno deido inercepo e armaenamenoem depresso menor qe para grandes bacias. Em grandes bacias consegese ober macapacidade de infilrao mdia.


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HIDROLOGIAI F A C I.

A capacidade de infilrao inflenciada pelos facores a segir mencionados:

Hmidade do solo; Um solo seco em maior capacidade de infilrao porqe se somam asforas graiacionais e de capilaridade.

Permeabilidade do solo; A coberra egeal, a compacao, a presena de maeriais finos ogrossos so preponderanes no fenmeno da infilrao. H endncia para confndirsecapacidade de infilrao com permeabilidade. Permeabilidade a elocidade de infilraopara m gradiene nirio de carga hidrlica nm flo sarado aras de m meio poroso.

Temperara do solo; Profndidade da camada impermeel; A capacidade de infilrao depende da emperara da ga e da condio de conorno o

seja da profndidade do solo.

HIDROLOGIAE I

P (): corresponde alra de precipiao oal (h) redida das perdas por

eaporanspirao e reeno e acrescida das gas residas proenienes de

precipiaes aneriores. Corresponde alra de ga qe reslaria da disribio niforme do olme

oal (V) escoado nma seco do rio pela rea da respecia bacia hidrogrfica:he=V/A.

C (C): Qociene enre a alra efica e a alra oal de precipiao C=he/h


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6 16/03/2012

E ;M

.

HIDROLOGIAE S

O deslocameno das gas sperficiais d origem ao escoameno sperficial. Tem origem nas

precipiaes.

Uma pare da ga inercepada pela egeao. Ao aingir o solo ma pare fica reida em depresses

de erreno, ma pare infilrase e o resane escoa pela sperfcie desde qe a inensidade da

precipiao spere a capacidade de infilrao.

As linhas de maior declie qe impem a rajecria das gas. Nesa fase o moimeno de gaslires. Esas gas omam caminhos preferenciais (gas sjeias) qe o engrossando dando origem

aos crregos, ribeiros, riachos e rios, odos componenes da bacia hidrogrfica.

As gas das chas aingem o leio do crso de ga por qaro ias diferenes:

a) Escoameno sperficial o deflio

b) Escoameno sbsperficial (hipodrmico)

c) Escoameno sberrneo

d) Precipiao direca sobre sperfcie lire


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HIDROLOGIAE S O escoameno sperficial em incio algm empo depois de er comeado a choer. Esse ineralo de

empo corresponde inercepo pela egeao e obsclos e ambm sarao do solo e

acmlao nas depresses.

A inercepo e a acmlao endem a redirse no empo e a infilrao ende a ficar consane.

O escoameno hipodrmico ocorre nas camadas speriores do solo e difcil a sa separao do

escoameno sperficial.

O escoameno sberrneo aria lenamene com o empo e o responsel pela alimenao do crso

de ga drane a esiagem, formando o chamado escoameno de base. ese escoameno qe orna

os rios perenes.

O escoameno sperficial cresce com o empo, ainge m alor mimo e decresce a se anlar,

acompanhando a "marcha" da cha.

HIDROLOGIAE S F

C a) apor de ga eisene na amosfera b) emperaras, enos, presso amosfrica

F a) rea da bacia hidrogrfica b) opografia da bacia

c) geologia d) egeao e) capacidade de infilrao

A a) irrigao e drenagem de erras b) canaliao o "recificao" de rios c) deriao da ga d) barragens o diqes e) so do solo f) desfloresao


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HIDROLOGIAE SG C B H ,

sperfcie do solo, ainge a seco considerada. Eprimese em 2 .

C do rio. Eisem os cadais normais e os cadais de cheia. Eprimemse emm3 / s o l/s.

C E C U seco e a respecia rea da bacia hidrogrfica.

C I (V) olme qe passa na seco em esdo nmdado ineralo de empo.

HIDROLOGIAE S

G C

F empo.

T R P R deerminado

alor igalado o sperado pelo menos ma e.

C E D S "" olme

oal escoado pela seco de conrolo e o olme oal precipiado na bacia hidrogrfica.

Eprimese por C o C .

N alra aingida pela ga, na seco, em relao a ma deerminada

referncia. Nas inndaes di respeio ao nel mimo.


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HIDROLOGIAE SG C

T C , hidrogrfica a

seco em esdo, o seja, o empo relaio ao escoameno de m pono

cinemaicamene mais afasado. Eprimese em horas, dias o minos.

Segndo Ven Te Cho " o empo gaso pela goa de cha para deslocarse do pono mais

afasado da bacia a sada".

O Tempo de Concenrao medido, ao longo da linha de ga principal, desde a sada da bacia

(seco em esdo), a s cabeceiras desa, em linha reca, a ao pono mais afasado.

O Brea of Reclamaion dos E.U.A. define Tc como o empo necessrio para, hidralicamene, a

ga se deslocar desde o pono mais disane da bacia a seco em esdo.

Em peqenas bacias o Tc o empo aps o qal odos os ponos dela eso a conribir para o

escoameno e aps o qal ese escoameno permanece consane enqano a cha for consane.

HIDROLOGIAE S

G C

Facores qe inflenciam o Tempo de Concenrao

ga e forma da bacia,

Decliidade mdia da bacia,

Tipo de coberra egeal, Comprimeno e decliidade do crso principal,

Comprimeno e decliidade dos aflenes,

Disncia horional enre o pono mais afasado da bacia e a sa sada,

coeficiene de rgosidade do canal de escoameno.

Em bacias peqenas a 25 Km2 haer ma grande inflncia das condies do solo em qe

ela se enconra no incio da cha, iso o eor em ga anecedene no solo, da alra de

ga no canal de escoameno do rio e da alra e disribio da cha.


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HIDROLOGIAE S

G C

Eses facores inflenciam o escoameno sperficial da segine forma:

a) A descarga anal cresce de monane para jsane medida qe amena a rea da bacia hidrogrfica.

b) As ariaes dos cadais so ano maiores qano menores forem as reas das bacias hidrogrficas.

c) Para bacias peqenas as precipiaes geradoras de grandes cadais m grande inensidade e cra drao,

para a bacias de grandes reas as precipiaes ero menor inensidade e maior drao.

d) Para ma mesma rea de conribio as ariaes dos cadais insanneos sero ano maiores e

dependero ano mais das chas de grande inensidade qano:

i) maior for a decliidade do erreno

ii) menores forem as depresses reenoras de ga

iii) mais recilneo for o raado e maior a decliidade do crso de ga

i) menor for a qanidade de ga infilrada

) menor for a rea cobera por egeao

e) O escoameno sp. ser ano maior qano menores forem a capacidade de infilrao, e os olmes de ga

inercepados pela egeao e obsclos o reidos nas depresses do erreno.

f) O escoameno sp. relaio a m longo ineralo de empo depende principalmene das perdas por infilrao,

eaporao e ranspirao.

HIDROLOGIAE S

G C

T C F

F . mio sada nos E.U.A. e na Amrica Laina. Epressase em fno de L e Ie a sa forma mais geral :

TC Tempo de concenrao (h) L Comprimeno do rio (Km) S decliidade eqialene consane do rio (%); Tambm pode sarse a decliidade mdia do rio.


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HIDROLOGIAE SG C

T C F

F

C C A B H 2 (E) H , considerada.

HIDROLOGIAE S

M C

So rios os modos iliados, na medio de cadais, desde os mios sofisicados, em

grandes rios, iliando medidores elecrnicos, a aos mais simples em peqenos riachos.

As esaes de medio siamse nos grandes rios com fins de se oberem dados para

aproeiamenos hidroelcricos.

Qando se desejam medir cadais em peqenos rios samse esrras desinadas a serem

galgadas pelas gas, os chamados descarregadores. Eses podem ser agrpados em dois

ipos, soleira delgada e soleira espessa.

Os descarregadores de soleira delgada apresenam a espessra da crisa com dimenses

mio peqenas em relao alra da lmina da ga. Qando a espessra da crisa em

dimenses maiores do qe a lmina de ga o descarregador de soleira espessa.

Os dois descarregadores mais sados, para medir peqenas aes, so o Trianglar de

Thompson e o Trapeoidal Cipollei.


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HIDROLOGIAE SM C

Trianglar de Thompson Trapeoidal Cipollei.

C , .A :

: Q /

D :

:Q 3/

HIDROLOGIAE S

M C

Qando se orna onerosa a consro de ma seco de conrolo com descarregadores iliase amedida da elocidade da correne para a deerminao dos cadais.

No molinee a elocidade da ga fa girar ma hlice cjo nmero de roaes acompanhado nma

escala e cronomerado.

Para qe o modo seja efica em qe se diidir o rio em m cero nmero de rechos e, em cada mdeles, proceder a rias leiras e a rias profndidades. necessrio qe se enha a seco, onde seefecam as medies, deidamene baimerada. Cosma adoparse m dos segines cririos:

a) Velocidade mdia igal medida das elocidades a 0,2 e a 0,8 da profndidade; b) Velocidade mdia igal elocidade medida a 0,6 da profndidade a parir da sperfcie.


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HIDROLOGIAE SC C C V

Para se ober a cra chae em qe se relacionar a alra de ga do rio com o cadal. Para isso, escolhese ma seco de conrolo faorel iso , nm roo do rio qe seja recilneo e de

fcil acesso. Fase m perfil opogrfico e baimrico rigoroso. Depois medemse, iliando molinee,os cadais para rias alras de ga do rio.

Com o perfil da seco e as rias elocidades relacionadas com a alra podese elaborar a cra chaee a respecia frmla aras de regresses lineares.

Para obseraes poseriores colocamse rgas cenimricas (rgas hidromricas)qe, em qalqeralra, nos do facilmene os cadais.

Deido inconsncia dos rios as seces ero qe ser aferidas periodicamene o qando se noarqalqer anomalia.

A cra de ao ser ma eqao do ipo: Q=f(H)

HIDROLOGIAE S

E H

A ariao do cadal em relao ao empo represenase graficamene aras de mhidrograma; pode apresenar cadais de m ano, de meses, de dias o a de ma nicachada e em o segine aspeco pico:

Ese hidrograma es associado s chas qe o proocam. Um diagrama referene schas denominase hieograma. Tempo de resposa, empo de reardameno o basinlag T, o ineralo de empo enre o

baricenro do hieograma e a pona o pico do hidrograma do escoameno sperficial.

Tambm se cosma sar, para o empo de resposa, o ineralo enre o cenro de graidadedo hieograma e o cenro de graidade do hidrograma. Por serem mio aproimados maisfcil omar para clclos a primeira definio.


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HIDROLOGIAE S

E H

A separao enre o e o complea. Para facilidade nesepor ma reca, o pono onde em incio a ascenso com o pono onde reomado o escoameno linearde base.

No hidrograma a cra de ascenso corresponde aos incremenos do cadal e ocorre drane o empode crescimeno, empo de ascenso o empo de sbida T. A cra de recesso, decrescimeno odescida Tcorresponde ao empo em qe o cadal sofre decrscimos a aingir m alorcorrespondene ao escoameno de base. O empo base T a soma dos dois empos ciados, iso : .

Na cra de esgoameno h m decrscimo do escoameno de base aps erem erminado odas asconribies para o escoameno sperficial.

T de ma bacia o ineralo drane o qal ocorre a precipiao efecia qeocasiona o escoameno direco.

T bacia para oescoameno direco o sperficial nma dada seco. No hidrograma o empo correspondene aoineralo enre o fim da cha e o pono de infleo na cra de recesso.


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HIDROLOGIAE SE H O empo de esaiameno olme de ga qe

fico armaenada na bacia drane a precipiao.

O empo base , , .

A "rea" compreendida enre A(inicio do hidrograma), P(pico do hidrograma) e C (fim do hidrograma),o seja a rea da "campnla", fornecenos o olme sperficial escoado V.

O coeficiene de escoameno ser:

HIDROLOGIAM


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HIDROLOGIAM S H E (MSHE; SHETRAN)

HIDROLOGIAM

S W M IV


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HIDROLOGIAM M S

HIDROLOGIAM

M apenas fornecem o escoameno da seco dereferncia e iliam apenas a dimenso da bacia.

M fornecem o escoameno em rias seces dabacia, considerando regies de caracersicas diersas.

M apenas simlam siaes qeocorrem nm ineralo de empo bem delimiado.

M simlam largos ineralos deempo (anos).

M M


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HIDROLOGIAM F

Reeno sperficial (no paricipam no escoameno)

Deeno sperficial (em direo seco dereferncia)

Tipos de olmes qe aingem a seco de referncia: Escoameno direo Escoameno direco Escoameno sperficial Escoameno sbsperficial Escoameno de base Escoameno sberrneo

Ordenados por ordem de empo depercrso para a mesma disnciamedida em plana a seco dereferncia.

HIDROLOGIAM

U M

Na modelao maemica concepal de processos hidrolgicos, em especial os qe ocorrem abaio da

sperfcie da bacia, iliamse freqenemene reserarios como elemenos com comporameno

anlogo aos componenes fsicos qe sbsiem.

Para simlar o comporameno dos solos, pode iliarse m reserario cja capacidade

semelhane ga iliel pelas planas, epressa em olme o em alra de ga niformemene

disribda na rea da bacia hidrogrfica.

A ga em ecesso, dese reserario fica disponel para o escoameno sperficial e para a percolao

em direo aos aqferos sberrneos.

A ga nele conida esgoada apenas aras da eaporanspirao

A inerao enre os aqferos sberrneos e os crsos de ga para os qais drenam pode ser

modelada com a iliao de reserarios em qe o cadal descarregado proporcional ao olme de

ga qe conm reserarios lineares.


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HIDROLOGIAM

A H H

7 A

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E ; C .


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HIDROLOGIAE C

Fenmeno hidrolgico eremo casado por precipiao inensa de drao mais o menos prolongada nmabacia hidrogrfica o pare dela, originando cadais qe ecedem a capacidade de ao do leio menor do rio.

ameno de cadal qe ocorre sempre qe a precipiao d origem a escoameno sperficial direco, e qe serad na formao de m hidrograma de cheia.

HIDROLOGIAE P

Definese perodo de reorno, T, como o ineralo de empo mdio enre ocorrncias

scessias de m aconecimeno.

O risco hidrolgico o alor da probabilidade de deerminado aconecimeno ocorrer pelo

menos ma e em N anos scessios.

O conceio de risco hidrolgico em mio ineresse, por eemplo na deerminao do cadalde projeco de desio de m rio para a consro de ma barragem.

O risco hidrolgico amena com a drao do perodo de consro considerado e dimini

com o perodo de reorno.

Por eemplo: se os aqedos de ma esrada ierem sido dimensionados para m cadal de cheia com T=20 anos,

a probabilidade da respecia capacidade de ao se reelar insficiene pelo menos ma e nm perodo N de 10

anos cerca de 40%, e sobe para 64%, se N=20 anos.

Pode redirse o risco amenando T mas assim ambm amenam os csos.


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HIDROLOGIAE F :

Planeameno e projeco de obras hidrlicas o delimiao de reas

inndadas:

Modos de prdeerminao de cheias clclo dos cadais qe podero ocorrer

em deerminadas condies prdefinidas:

Clclo dos alores dos cadais de pona de cheia

Definio da forma dos hidrogramas de cheia compleos

Uiliao em empo real, com finalidades operacionais de geso de sisemas

fliais inclindo o aiso de cheias

Modos de preiso de cheias clclo em empo real, com a mima

anecedncia possel.

HIDROLOGIAE

M

1. F E:Os primeiros modos, para a aaliao de cheiasmimas basearamse na eperincia e apenas consideraam a reada bacia hidrogrfica. Pode dierse qe foi "moda" cada pas adopar

a sa frmla.2. M C: Consideramse as caracersicas do

escoameno na bacia hidrogrfica como sejam o empo deconcenrao e a drao da cha.

3. M E


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HIDROLOGIAE : 1. F E

HIDROLOGIAE : 2. M C

F R

A inensidade da cha I pode ser deerminada aras das cras IDF (Inensidade, Drao, Freqncia) o porfrmlas qe definem a cra de possibilidade domrica.O coeficiene C esabelecido por inspeco "in loco" com alio das abelas eisenes.A rea obida aras das caras, mapas o planas opogrficas.Nesa frmla o alor de C igal para odas as inensidades e draes da cha o qe no real, ma e qe Ccresce com a drao das chas. Tambm ignora os efeios do armaenameno na bacia.Esa frmla ainda iliada deendo slo apenas para peqenas bacias(A


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F GIANDOTTI A esrra semelhane frmla racional mas o coeficiene de escoameno obido a parir da

rea da bacia.


F GIANDOTTI O empo de concenrao, segndo Giandoi :


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HIDROLOGIAE : 2. M C F SCS ( L H)

O solo classificado em 4 grpos hidrolgicos: A B . argila. Os alores mais baios do

CN eso denro dese ipo.

B C . Solos arenosos menosprofndos qe os do ipo A. C C . C apreciel percenagem de

argila.

D . , . alores mais alos do CN esodenro dese ipo.


F SCS


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F SCS


F M Ese modo permie calclar o cadal mimo do hidrograma, assmindo os mesmos princpios do

HUT do SCS.

A sa aplicao sege a segine formlao. Para o empo de cha efecia esabelecese m empo criico: Sendo .

O empo de drao da cha ser:


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F M Obido o empo , calclase a respecia alra P, recorrendo eqao de chas =

( )

Com o alor de C:

HIDROLOGIAE : 3. M E

Anlise esasica de alores referenes a ma seco; Lei de Gmbel Cho Lei de FoserHaen

Eenso de ma amosra de alores (por regresso)

Regionaliao de alores: esimaia de cadais de cheia em locais onde no hajamedies o as eisenes sejam insficienes.


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HIDROLOGIAE : 3. M E

R : F L Em Porgal F. Loreiro desenole esdos para o Nore e Sl do pas, onde delimio onas e

correlaciono os cadais de pona de cheia medidas e analisadas pela disribio de Gmbel coma rea da bacia, aras da epresso:

HIDROLOGIAE

C L V P

M


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HIDROLOGIAE M P

H S

o hidrograma reslane de maprecipiao sobre a bacia de inensidadeconsane e drao infinia (>Tc)

Corresponde precipiao il conna; Pode ser consrdo pela sobreposio

dos hidrogramas correspondenes a ma

srie ficcia conina de precipiaesigais

HIDROLOGIAE

M P

H U

O efeio qe a qanidade e inensidade da cha proocam sobre m hidrograma esdado aras do modo do Hidrograma Unirio.

LEROY S. SHERMAN em 1932 apreseno a segine proposio: "Se das chas ocorremsobre ma bacia hidrogrfica em condies idnicas, aneriores s chas, os hidrogramasde escoameno direco das das chas podem ser sposos igais".

H ()correspondenea 1 cm de alra de ga sobre oda a bacia.


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HIDROLOGIAE M P

H U

HIDROLOGIAE

H U O HU regese por rs princpios:

1 Chas de igais draes originam draes de escoamenos sperficiais igais.

Pela figura se verifica quenuma bacia hidrogrfica adurao do escoamentosuperficial a mesma parachuvas uniformementedistribudas e de igualdurao, qualquer que sejao volume escoado.


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HIDROLOGIAE H U

2 P

Uma alra niria 1, 1, 2 o escoameno 2. 1 2 ao empo e ambm enreqaisqer ordenadas como por eemplo os ponosA1 A2 referenes ao empo .

Dese modo conhecendose o HU para ma deerminada drao D podese deerminar ohidrograma para ma ora cha de inensidade diferene mas com a mesma drao.

HIDROLOGIAE

H U 3 P

O empo de escoameno direco de ma deerminada cha no depende do escoameno direcoproocado por ma cha anerior.

O hidrograma oal obido somando as ordenadas dos hidrogramas parciais qe correspondem acada ma das chas.


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HIDROLOGIAE M P

H G

277 P AQp

tc

=

4 1, 5

0,8

A Ltc

hm

+=

11tA tc

=

11tB tc

= +

P- Precipitao (m);A- rea da bacia (Km2);tc- Tempo de Concentrao;L - comprimento do curso de gua desde a nascente at seco de referncia (Km);hm- altura mdia da bacia (m).

HIDROLOGIAE

M P

H G


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HIDROLOGIAE P C A

Armaenameno de olmes de cheia, o qe implica qe o cadal depona eflene seja inferior ao aflene e seja descarregado comaraso emporal.

Ameno da rea inndada a monane (sempre se o descarregadorde cheia no ier comporas).

Um descarregador com comporas permie m gra de liberdade

adicional na eplorao da albfeira drane ma cheia (podendoamenar o olme de encaie disponel, aras de descargasanecipadas cheia).

HIDROLOGIAE

P C A

O mimo cadal eflene e o nel mimo da albfeira ocorrem qando as cras

dos cadais eflenes e aflenes se cram.

A esse insane, o cadal aflene sperior ao eflene e, porano, a albfeira

ai enchendo e o nel de ga ai sbindo. O cadal eflene amena com o

nel.

Qando as das cras se cram, o cadal eflene passa a ser sperior, o qe fa

com qe o olme armaenado dimina, o nel de ga baie, e

conseqenemene, o cadal descarregado desa ambm.


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HIDROLOGIAE P C A Os hidrogramas do cadal descarregado e do nel da albfeira dependem das regras de

eplorao drane as cheias, para alm do conhecimeno do hidrograma da cheia aflene,da cra dos olmes armaenados e das caracersicas do descarregador.

Podem considerarse as segines regras: Na fase ascendene, e no momeno em qe se ainge o nel de pleno armaenameno

(NPA), o cadal descarregado igal ao cadal aflene, de modo a qe o NPA no sejaecedido.

medida qe o cadal aflene amena, ose abrindo mais as comporas aesarem compleamene aberas.

A parir da o cadal descarregado apenas pode amenar com a sbida do nel naalbfeira. Na fase descendene da cheia as comporas o sendo fechadas, mas ornase

necessrio descer o nel da albfeira ao NPA, de modo a qe a barragem possasporar ma segnda pona de cheia caso ocorra.

A parir da o cadal descarregado dee ser igal ao aflene de modo a maner o NPA.

HIDROLOGIAE

M

Principais impaces negaios: mores, desalojameno e eacao, danos graes em infra

esrras, inerrpo de comnicaes, demora na recperao das reas agrcolas.

A minimiao dos impaces negaios das cheias consegese minimiando o cadal depona descarregado pelas barragens?

Medidas de caracer esrral: albfeiras, diqes de defesa, onas de encaie de cheias,

reglariao flial

Medidas de caracer no esrral: sisemas de aiso e ordenameno fsico das bacias.


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HIDROLOGIAC

HIDROLOGIAC

D

manifesaes de flaes climicasoriginando asncia o diminio acenada de

precipiao drane m longo perodo de empo sobre ma regio (Peioo, 1983)

.m perodo de 15 dias sem precipiao; m ano com precipiao igal o inferior a

75% da mdia anal o m ms com precipiao inferior a 60% da mdia mensal; m mscja precipiao mensal epressa em mm, seja inferior ao dobro da emperara mensal

mdia em C (WMO, 1975)

ocorrncia de m dfici srio de disponibilidade de ga drane m perodo longo e

cobrindo ma rea eensa (Cnha, 1982)

secas represenam diminies emporais significaias das disponibilidades mdias de

ga e so consideradas fenmenos narais (WSDEN, 2007)


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HIDROLOGIAC D

Seca Agrcola Secahidrolgica

Secameteorolgica

Seca pontual Seca regional

HIDROLOGIAC

M

Anlise esasica dos eremos

Qanis de precipiao

Balano hdrico na camada sperficial do solo

Teoria dos chorrilhos

ndice de precipiao padro


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HIDROLOGIAC C

Caracersicas da seca regional (Tase, 1976)

rea com defici (precipiao inferior ao alor crico)

Defici regional oal (soma ponderada dos dfices nos rios posos domricos da

regio)

Mima inensidade do defici

Perodo de empo drane o qal a rea com defici no inferior a ma rea crica (lor

mnimo da rea com dfici de precipiao para se considerar ma seca regional) (Sanos,

1981).

Palo e Pereira, (2006) definem diferenes gras de seca regional.

HIDROLOGIAC

C

Definies imporanes:

A rea da regio em siao de seca a soma das reas de inflncia das esaes qe eso em siao de

seca;

A regio es em seca se a rea da regio em seca for sperior a ma cera rea crica;

A seca regional comea no primeiro ms desde o comeo da srie o desde o final da seca regional anerior em

qe a rea em seca sperior rea crica, ms i, e ermina com o primeiro ms, depois do incio da seca

regional, qando a rea em seca inferior rea crica, ms f;

A drao da seca o empo qe decorre enre o ms i e o ms f;

Apenas se considera ma seca regional se a drao eceder 3 meses;

O defici da seca regional o alor mimo regisado, ao longo da seca, da soma dos dfices das secas ponais

ponderados pelos respecios coeficienes de hiessen.


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HIDROLOGIAC P

Modos baseados em anlise de sries emporais

Modos baseados em correlaes enre diersas arieis

Modos baseados em modelos globais

HIDROLOGIAC

M

Medidas para amenar o abasecimeno de ga

Medidas para redir a procra de ga

Medidas de minimiao dos impaces socioeconmicos da seca.

Importa combater


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D . A

.

I Armaenameno/reglariao enre a ofera e a procra

D


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I Abasecimeno rbano e indsrial; Irrigao;

Prodo de energia hidroelrica;

Miigao de cheias;

Naegao flial/pesca;

Arrefecimeno de cenrais rmicas; Conrolo de polio por dilio; Coneno da inrso salina.

Amena o olme de ga perdida para a amosfera.

D

E

D


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E NPA (Nel de Pleno Armaenameno) mima coa aingida pela ga; coa do opo das comporas

do descarregador de cheias o coa da crisa da soleira se o descarregador no ier comporas;

NMC (Nel de Mima Cheia) nel da ga aingido drane a cheia de projeo;

NC (Nel de Coroameno da Barragem) obido somando ma folga ao NPA (folga normal) o ao

NMC (folga mnima) para eiar o galgameno da barragem;

VM (Volme Moro) depsio de sedimenos no fim da ida il da barragem;

NME (Nel Mnimo de Eplorao) coa onde se colocam as descargas de fndo;

C (Capacidade) olme oal em NPA;

CU (Capacidade il)= [C olme (NME)]

VE (Volme de Encaie de Cheias) =[olme (NMC) C]; ese qe permie o amorecimeno da

cheia.

D

P : Cra das reas inndadas (A(h))

D


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P :

Cra das reas inndadas (A(h))

A parir desa facilmene se obm V(h):

Para qalqer alor de h, o olme V(h) igal rea enre a cra A e o eio h e enre os limie

hmin e h.

D

min

( )

( )

h

h

dV a h dh

V h Adh

=

=

P : Cra dos olme armaenados (V(h))

D


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P : Cra de ao do rio nma seco imediaamene a jsane da barragem Q(h).

D

D

C= CU+VM+VE V(), C 1

H1+=NC

NPA, conhecese A e conslando A(h), conhecese h2 qe lhe corresponde NMC, conhecese A e conslando (A(h), conhecese h3 qe lhe corresponde

D


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D V M

D

D V M Esimar o olme anal mdio de sedimenos ransporados pelo rio na seco

da barragem Medies de cadal slido Frmlas semiempricas Frmlas de eroso hdrica do solo da bacia drenane

Calclar a pare do olme dos sedimenos ransporados pelo rio qe sedeposia na albfeira

Coeficiene de reeno (CR) VSR olme de slidos reidos VSA olme de slidos aflenes

Calclar o olme anal qe se deposia

VM=VS n, em qe VS o olme anal ocpado pelo sedimeno deposiadona albfeira e n o nmero de anos.

Noa: Densidade do sedimeno deposiado Densidade inicial do sedimeno; Facor de

compacao, empo decorrido (anos)

D

VSRCR

VSA=

VSA CR

0 0, 4343 ln( 1)1

tt K t

t

= +

+


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D C A M R

D

D C A A

Enconrar a mima diferena posiia acmlada enre ma seqncia de alores prdefinidos de procra R e a seqncia de escoamenos aflenes albfeira I.

O algorimo de clclo em os segines passos: Considerando a srie e escoamenos aflenes mensais, deerminase em cada perodo

de empo , o alor de S, dado por:

RI+S1, se posiio 0, se negaio o nlo, em qe R a mea de consmo no perodo , I o

escoameno aflene no mesmo perodo e S o armaenameno necessrio noperodo .

Tomase S0=0 Qando se chega ao fim da srie emporal, repeese o passo anerior, omando agora

para S0 o alor de S obido no limo perodo de empo do 1 passo.

D

{ }maxt

C St=


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D C A

M L

Fno objecio: minimiar C

R: S+1=S+IR =1,2,.T; T+1=1 (Verificao do

balano hdrico simplificado)

S C =1,2,.. (em cada perodo de

empo o olme armaenado no

ecede a capacidade)

D

D C A M S

D


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D

Ocorre cheia de projeo qando a albfeira es em NPA

A cheia de projeo definida em ermos de m deerminado

hidrograma aflene e m cadal de pona para m deerminado

T eleado, fiado em f(risco, dimenso da barragem, dimenso da

albfeira).

D

R

f(finalidade)

Nm cero perodo de empo a regra ser:

Se o olme disponel (olme armaenado na albfeira mais escoameno aflene) for

inferior ao reqerido, a albfeira descarrega oda a ga de qe dispe;

Se o olme disponel (olme armaenado na albfeira mais escoameno aflene) for

sperior ao reqerido, a albfeira descarrega a mea de consmo e manm o ecedene

armaenado;

Se o ecedene acmlado for sperior capacidade da albfeira, haer ma descarga

adicional igal diferena enre o ecedene e a capacidade da albfeira.

D


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APROVEITAMENTOS HIDRULICOS

GENERALIDADES

F iliao dos recrsos hdricos gerados pelo escoameno

sperficial para m fim especfico o

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