Hidrologia Aplicada - Profª Ticiana Marinho de Carvalho Studart. Introdução - Aula 02 - Pág. 15

Transcrição

1 Introdução - Aula 02 - Pág. 15

2 Introdução - Aula 02 - Pág. 14 DIVISORES Primeiro passo - delimitação do seu contorno Linha de separação que divide as precipitações em bacias vizinhas SÃO 3 OS DIVISORES DE UMA BACIA: geológico freático dificilmente coincidem exatamente! topográfico Divisor geológico - dificuldades Na prática: limitar a bacia a partir de curvas de nível CLASSIFICAÇÃO DOS CURSOS D'ÁGUA f (constância do escoamento, posição do lençol freático) Perenes, Intermitentes e Efêmeros

3 Introdução - Aula 02 - Pág. 13 (Viessman, Harbaugh and Knapp) PARA ILUSTRAR A APLICAÇÃO DO BALANÇO HÍDRICO MODELO IDEAL: superfície plana, inclinada e impermeável desprezar: Evaporação e infiltração SIMPLES DEMAIS! I - O = ds/dt Plano - depressões Impermeável Evaporação OUTRA DEFINIÇÃO "Bacia Hidrográfica de uma seção de um curso d'água é a área geográfica coletora de água de chuva que, escoando pela superfície do solo, atinge a seção considerada."

4 Introdução - Aula 02 - Pág. 12 A BACIA HIDROGRÁFICA COMO UNIDADE DE GENERALIDADES GESTÃO CICLO HIDROLÓGICO - MANEIRA GLOBAL Sistema hidrológico fechado Quantidade de água na Terra é finita Subsistemas abertos são abundantes - analizados pelos hidrologistas Regiões hidrológicas - destaque p/ BACIA HIDROGRÁFICA IMPORTÂNCIA PRÁTICA DEFINIÇÃO Bacia Hidrográfica é uma área definida topograficamente, drenada por um curso d'água ou um sistema conectado de cursos d'água, tal que toda a vazão efluente seja descarregada através de uma simples saída

5 Introdução - Aula 02 - Pág. 11 Irrigação - fonte de abastecimento, drenagem do solo, etc. Controle de enchentes dragagem do leito do rio (ex: rio Tietê) construção de reservatórios de acumulação (Ex: rio Capibaribe)

6 Introdução - Aula 02 - Pág. 10 Hidrologia ressurge, hoje, como ferramenta indispensável para a gestão das águas, uma vez é a ciência que trata do entendimento dos processos naturais que dão base aos projetos de suprimento de água. Só ela pode avaliar como e quanto o ciclo hidrológico pode ser modificado pelas atividades humana Aplicações da Hidrologia Escolha da fonte para abastecimento d'água Subterrânea - locação do poço, capacidade, etc. Superficial - locação da barragem, qual a vazão afluente, quanto é preciso armazenar, qual a vazão regularizada, relação benefício x custo, dimensionamento do sangradouro, etc. Drenagem urbana - dimensionamento de bueiros Drenagem de rodovias - dimensionamento de pontes, pontilhões, etc.

7 Introdução - Aula 02 - Pág. 9 A percepção de que a cada ano nascem mais alguns milhões de consumidores e não é criada, sequer, uma gota d'água a mais Os múltiplos usos e usuários disputando UM MESMO LITRO de água e a perspectiva de um acirramento destes conflitos dia após dia demonstram que cada vez mais será necessário o entendimento da Hidrologia por parte de diferentes profissionais (advogados, economistas, administradores, políticos, etc) CONSENSO GERAL: A GESTÃO DAS ÁGUAS É UMA NECESSIDADE QUAL O PAPEL DA HIDROLOGIA NA GESTÃO DAS ÁGUAS? Entender as características climatológicas e hidrológicas LOCAIS (fases do ciclo hidrológico) para tentar administrar e minorar as condições adversas existentes ENTENDER o passado para PREVER o futuro

8 Introdução - Aula 02 - Pág. 8 Pouco interesse em se obter DADOS e CONHECIMENTO a respeito da capacidade máxima dos rios e das fontes subterrâneas. PROBLEMA - DESENVOLVIMENTO DA CIVILIZAÇÃO Crescimento rápido da população mundial Índices de mortalidade Expectativa de vida Crise da Água Necessidade de área para agricultura EXEMPLOS DE FALTA DE CONHECIMENTO DE HIDROLOGIA NA SOCIEDADE MODERNA (Ward & Elliot, 1995): Construções nas planícies aluviais de rios Projetos de irrigação sem disponibilidade hídrica suficiente Reservatórios superdimensionados (ex: Cedro) Problemas de drenagem urbana (ex: São Paulo) Construção de reservatórios pouco profundos em regiões com altas taxas de evaporação Problemas de salinização do solo em regiões áridas e semi-áridas Perfuração de poços secos em solos cristalinos (ex: Projeto Paliteiro) O QUE MUDOU?!

9 Introdução - Aula 02 - Pág. 7 A ÁGUA E O DESENVOLVIMENTO A ÁGUA SEMPRE DESEMPENHOU PAPEL PRINCIPAL NA HISTÓRIA DA HUMANIDADE Surgimento das cidades - margens e vales de rios Água - não tinha a mesma importância de hoje Adequada às necessidades da época - quantidade e qualidade Abastecimento, Coleta de dejetos, Pesca, Transporte, Energia, etc... usos Conflitos Usuários As fontes hídricas não eram desenvolvidas no limite de suas possibilidades. CONSEQÜÊNCIA:

10 Introdução - Aula 02 - Pág. 6 Disponível (rios e lagos) - 0,0161% MAS...O QUE MUDOU?!

11 Introdução - Aula 02 - Pág. 5 QUESTÕES A SE PENSAR Por que se preocupar com as várias fases do ciclo hidrológico? A Hidrologia não era importante há anos atrás. Por que o deveria ser HOJE? DISPONIBILIDADES HÍDRICAS MUNDIAIS Tabela 1.1 Disponibilidades hídricas mundiais Fonte Superfície (10 6 Km 2 ) Volume (10 6 Km 3 ) % do Volume Total Oceanos ,93 Águas subterrâneas ,39 Geleiras e neve perpétua ,65 Lagos ,016 Umidade do solo ,005 Água na atmosfera ,001 Rios - 1,2 0,0001 Total Fonte: Raudikivi (1979) Potável ~ 6%

12 Introdução - Aula 02 - Pág. 4 A HIDROLOGIA E OUTRAS CIÊNCIAS Meteorologia e Hidrometeorologia - estudo da água atmosférica Oceanografia - estudo dos oceanos Hidrografia - estudo das águas superficiais Potamologia - estudo dos rios Limnologia - estudo dos lagos e reservatórios Criologia - estudo do gelo e da neve Hidrogeologia - estudo da água subterrânea OUTRAS DISCIPLINAS: Física, Química, Estatística, Geologia, Geografia, Mecânica dos Fluidos, Hidráulica, Matemática, Computação, Economia, Direito...

13 Introdução - Aula 02 - Pág. 3 CICLO HIDROLÓGICO FONTE DE ENERGIA - Sol FORÇA ATUANTE - g Sistema fechado e equilibrado em termos globais. Ciclo Hidrológico Processo de transferência Mar? Continente. Sem início ou fim. A Hidrologia se preocupa como se dá o transporte da água na atmosfera (EVAPORAÇÃO, EVAPOTRANSPIRAÇÃO e PRECIPITAÇÃO), sobre a superfície terrestre (ESCOAMENTO SUPERFICIAL) e através das camadas do solo (INFILTRAÇÃO e ESCOAMENTO SUBTERRÂNEO) (Ward and Elliot, 1995)

14 Introdução - Aula 02 - Pág. 2 Nula - desertos Praticamente todo o abastecimento de água doce do mundo é resultante da precipitação proveniente da evaporação da água dos oceanos Apesar da maior parte, em qualquer momento, estar contida nos oceanos, a água está em contínuo movimento OCEANOS CONTINENTE CICLO HIDROLÓGICO

15 Introdução - Aula 02 - Pág. 1 A HIDROLOGIA E A GESTÃO DAS ÁGUAS HYDOR - água LOGOS - ciência, conhecimento " Hidrologia é a ciência que trata da água na Terra, sua ocorrência, circulação e distribuição, suas propriedades físicas e químicas, e sua reação com o meio ambiente, incluindo sua relação com as formas vivas." (Federal Council for Sciences and Technology) EXISTE ÁGUA EM PRATICAMENTE TODO LUGAR: Atmosfera Vapor d'água Superfície terrestre Lagos Rios Oceano Sob a superfície Lençol Subterrâneo Umidade do Solo VARIAÇÃO NA QUANTIDADE: Ilimitada - oceanos