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16/03/2016

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Introdução a Ciência Hidrológica

Prof. Luis César de Aquino Lemos Filho Dr. Engenharia de Água e Solo

Universidade Federal Rural do Semi-Árido Mossoró, RN

Introdução a ciência hidrológica

-Hidrologia origina do Grego - hydor (água) e logos (estudo).

- “A ciência que trata do estudo da água na natureza.” - “... da água na Terra, sua ocorrência, circulação, distribuição, propriedades físico-químicas e relação com o meio ambiente e a vida.” - “... dos processos que governam a depleção e recarga dos recursos hídricos nas superfícies sobre o mar, do transporte de água através do ar, sobre e abaixo da superfície e através da Terra.” - “É a ciência das várias partes do Ciclo hidrológico.”

Prof. Luis César www.luiscesarlemos.webnode.com

Ciclo hidrológico




Oceanografia: oceanos.

Hidrometeorologia: água na atmosfera.

Limnologia: lagos e reservatórios.

Potamologia ou Fluviologia: arroios e rios.

Glaciologia ou Criologia: neve e o gelo.

Hidrogeologia: águas subterrâneas.


1. RAMOS DA HIDROLOGIA:



A Hidrologia é uma ciência interdisciplinar que tem tido evolução significativa em face aos problemas crescentes, resultados da ocupação das bacias, do incremento significativo da utilização da água e do resultante impacto sobre o meio ambiente do globo. Profissionais de diferentes áreas como engenheiros, agrônomos, geólogos, ecólogos, matemáticos, estatísticos, geógrafos, biólogos, economistas, advogados, sociólogos, entre outros atuam nas diferentes subáreas dessa ciência.



Ambientes

brasileiros

Sócio-

econômico

Sistemas

hídricos

Disciplinas

Conhecimento

Gestão

dos

R e cursos

Hídricos

Biomas brasileiros (características hídricas distintas): Amazônia, Pantanal, Semiárido (caatinga), Cerrado, Costeiro e Sul/Sudeste (mata atlântica e campos sulinos).

Socioeconômico: desenvolvimento urbano e rural, com energia, transporte, produção agrícola, conservação e impacto ambiental, efeitos dos eventos extremos de secas e estiagem.

Sistemas hídricos são: águas atmosféricas, bacias hidrográficas, rios, lagos, reservatórios e aquíferos que podem ser vistos isoladamente ou integrados.

Disciplinas do conhecimento científico como: Hidrologia, Hidráulica, Qualidade da Água, Limnologia, Economia, Sedimentologia, Meteorologia, entre outras.

POR QUE VISÃO INTERDISCISPLINAR?

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Manejo de bacias hidrográficas; Dimensionamento de obras hidráulicas; Controle e previsão de enchentes; Controle e previsão de secas; Controle de poluição; Geração de energia; Uso dos solos no meio rural; Abastecimento urbano / industrial; Irrigação; Navegação; Qualidade da água no meio ambiente; Preservação de ecossistemas; Entre outras...


2. ALGUMAS APLICAÇÕES:


Água refere-se ao elemento natural, desvinculado de qualquer uso. Recurso hídrico é a consideração da água como bem econômico, passível de utilização com tal fim. A água da Terra não é, necessariamente, um recurso hídrico, na medida em que seu uso ou utilização nem sempre tem viabilidade econômica. Quando há abundância de água, ela pode ser tratada como bem livre, sem valor econômico; entretanto, com o crescimento da demanda começam a surgir conflitos entre usos e usuários da água que passa a ser escassa, precisando, então, ser gerida como bem econômico. A escassez, também, pode decorrer de aspectos qualitativos, quando a poluição afeta de tal forma a qualidade, que os padrões excedem aos admissíveis para determinados usos.


ÁGUA x RECURSOS HÍDRICO


Abastecimento público; Diluição de poluentes; Geração de energia elétrica; Navegação; Dessedentação de animais; Suprimento industrial; Irrigação; Manutenção dos ecossistemas; Turismo; Recreação e lazer; Pesca; Entre outros...


3. USOS DA ÁGUA: USOS MULTIPLOS

NAVEGAÇÃO

HIDROELETRICIDADE ABASTECIMENTO HUMANO

ABASTECIMENTO INDUSTRIAL

RECREAÇÃO E TURISMO PESCA E AQUICULTURA

CONTROLE DE CHEIA

IRRIGAÇÃO





USO CONSUNTIVO

Abastecimento urbano Abastecimento industrial Irrigação Dessedentação animal

USO NÃO CONSUNTIVO

Geração de energia elétrica Navegação Recreação

4. TIPOS DE USOS DA ÁGUA:

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Controle de cheias;

Proteção contra enchentes;

Drenagem urbana;

Proteção/restauração de recursos biológicos;

Erosão e assoreamento;

Tratamento de esgotos;

Gestão de águas;

Entre outros...


5. MANEJO DA ÁGUA EM BH:











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Construções em áreas de risco; Projetos de irrigação sem disponibilidade hídrica; Reservatórios superdimensionados; Dimensionamento de reservatórios rasos em regiões áridas e semiáridas; Problemas de drenagem urbana e agrícola; Salinização de solos em regiões áridas e semiáridas; Perfurações equivocadas de poços; Gestão ineficiente dos recursos hídricos; Entre outros...


6. ALGUNS PROBLEMAS DA FALTA DE CONHECIMENTO HIDROLÓGICO:

Exemplo clássico da falta de conhecimento hidrológico... (Açude Cedro, CE):

Açude 100% seco em 2001



Planejamento agropecuário;

Planejamento de obras de engenharia;

Previsão e acompanhamento de enchentes;

Zoneamento de áreas inundáveis;

Estudos de EIA / RIMA.

7. IMPORTÂNCIA DE DADOS HIDROLÓGICOS:

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Conhecer períodos de secas; Estimar a precipitação máxima provável em uma BH; Determinar o balanço hídrico de uma BH; Comprovação de estiagem para seguros agrícolas e paralisação de obras; Determinar épocas de plantios; Controle de pragas e doenças dos plantios; Dimensionamento de canais e galerias de drenagem pluvial; Informações para turismo; Entre outras...

7.1. DADOS PLUVIOMÉTRICOS (CHUVAS):



Prevenir inundações; Zoneamento de áreas inundáveis; Estudos para navegação; Controle de erosão e de sedimentos; Estimar o volume de água para abastecimento público, irrigação, industrial, geração de energia, etc.; Estimar vazão mínima e máxima que pode ocorrer sem prejuízos ambientais; Determinar balanço hídrico de uma BH; Determinar o coeficiente de escoamento; Obter informações de disponibilidade hídrica de uma BH; Entre outras...

7.2. DADOS FLUVIOMÉTRICOS (VAZÃO):



Determinar os índices e grau de poluição dos corpos d’água;

Determinar a classe de enquadramento dos cursos d’água;

Determinar o índice de qualidade das águas de uma BH ou de um trecho de um rio;

Entre outras...

7.3. DADOS DE QUALIDADE DAS ÁGUAS:



Estimativa de deposição de materiais sólidos;

Cálculo da vida útil de um reservatório; Previsão de assoreamento em reservatórios, rios e canais;

Verificar a granulométrica de material em suspensão e de fundo dos cursos d’água;

Entre outras...

7.4. DADOS SEDIMENTOLÓGICOS:



Estimar balanço hídrico de uma BH;

Calcular a evapotranspiração;

Estimar o volume evaporado em lagos e reservatórios;

Estudar as funções dos vegetais, como na reprodução, germinação e crescimento;

Estudar o comportamento e metabolismo dos animais;

Entre outras...

7.5. DADOS EVAPORIMÉTRICOS:



O método de estudo compreende: Coleta de dados básicos (pluviométricos, fluviométricos, linimétricos, ...);

Análise dos dados básicos;

Entendimento do seu comportamento;

Estabelecimento de suas relações mútuas;

Aplicação dos conhecimentos para solução dos problemas.

8. MÉTODO DE ESTUDO DA HIDROLOGIA:

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Desenvolvimento de análise das relações entre os parâmetros físicos e os processos hidráulicos, a fim de gerar ou sintetizar eventos hidrológicos. Exemplos: -Obtenção de hidrogramas unitário sintéticos;

-Reconstituição de hidrogramas em função de dados climáticos e parâmetros físicos da bacia;

-Estimativa da infiltração de água no solo;

-Entre outros...

8.1. HIDROLOGIA PARAMÉTRICA:



Manipulação das características estatísticas das variáveis hidrológicas para resolver problemas, com base em suas propriedades estocásticas. Exemplos: - Obtenção de equações de chuvas intensas; - Regionalização de vazões; - Entre outros...

8.2. HIDROLOGIA ESTOCÁSTICA:



QUAL A IMPORTÂNCIA DO ESTUDO HIDROLÓGICO???







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Recursos Hídricos no Brasil e no Mundo

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