CICLO HIDROLÓGICO FENÔMENO GLOBAL DE CIRCULAÇÃO DE ÁGUA ENTRE A SUPERFÍCIE TERRESTRE E A ATMOSFERA, IMPULSIONADO PELA ENERGIA SOLAR.

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1 CICLO HIDROLÓGICO FENÔMENO GLOBAL DE CIRCULAÇÃO DE ÁGUA ENTRE A SUPERFÍCIE TERRESTRE E A ATMOSFERA, IMPULSIONADO PELA ENERGIA SOLAR.

2 CICLO HIDROLÓGICO GLOBAL ENERGIA DO SOL QUE ATUA SOBRE O SISTEMA TERRESTRE: 36% DE TODA A ENERGIA QUE CHEGA A TERRA É UTILIZADA PARA A EVAPORAÇÃO DA TERRA E DO MAR; A ÁGUA EVAPORADA PARA A ATMOSFERA FICA EM MÉDIA DEZ DIAS NA ATMOSFERA; O FLUXO SOBRE A SUPERFÍCIE TERRESTRE É POSITIVO, OU SEJA A PRECIPITAÇÃO É MAIOR QUE A EVAPOTRANSPIRAÇÃO, RESULTANDO NAS VAZÕES DOS RIOS; NOS OCEANOS O FLUXO É NEGATIVO, JÁ QUE OCORRE MAIOR EVAPORAÇÃO SOBRE SUPERFÍCIES LÍQUIDAS DO QUE PRECIPITAÇÃO 2

3 COMPONENTES DO CICLO HIDROLÓGICO

4 PROCESSOS VERTICAIS PRECIPITAÇÃO INTERCEPTAÇÃO EVAPOTRANSPIRAÇÃO EVAPORAÇÃO INFILTRAÇÃO PERCOLAÇÃO 4

5 DESCRIÇÃO DO CICLO HIDROLÓGICO

6 DESCRIÇÃO DO CICLO HIDROLÓGICO

7 DESCRIÇÃO DO CICLO HIDROLÓGICO

8 EQUAÇÃO HIDROLÓGICA

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10 EFEITO DA URBANIZAÇÃO SOBRE O COMPORTAMENTO HIDROLÓGICO

11 IMPACTOS SOBRE O CICLO HIDROLÓGICO

12 BACIAS HIDROGRÁFICAS Prof. Dra. Edilaine Regina Pereira

13 A BACIA COMO UNIDADE DE PLANEJAMENTO A NECESSIDADE DE PROMOVER A RECUPERAÇÃO AMBIENTAL E A MANUTENÇÃO DE RECURSOS NATURAIS ESCASSOS COMO A ÁGUA, FEZ COM QUE, A PARTIR DA DÉCADA DE 70, O CONCEITO DE BACIA HIDROGRÁFICA PASSASSE A SER DIFUNDIDO E CONSOLIDADO NO MUNDO. PARA ENFRENTAR PROBLEMAS COMO POLUIÇÃO, ESCASSEZ E CONFLITOS PELO USO DA ÁGUA, FOI PRECISO RECONHECER A BACIA HIDROGRÁFICA COMO UM SISTEMA ECOLÓGICO, QUE ABRANGE TODOS OS ORGANISMOS QUE FUNCIONAM EM CONJUNTO NUMA DADA ÁREA. ENTENDER COMO OS RECURSOS NATURAIS ESTÃO INTERLIGADOS E SÃO DEPENDENTES.

14 BACIAS HIDROGRÁFICAS BRASILEIRAS A DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA NO BRASIL NÃO É UNIFORME E AS REGIÕES MAIS POPULOSAS E INDUSTRIALIZADAS APRESENTAM MENOR DISPONIBILIDADE DE RECURSOS HÍDRICOS. ESSE É UM DOS FATORES QUE OBRIGA O PAÍS A ADOTAR UM SISTEMA NACIONAL DE RECURSOS HÍDRICOS, COM GESTÃO INTEGRADA, TENDO A BACIA HIDROGRÁFICA COMO UNIDADE DE GERENCIAMENTO.

15 Distribuição dos Recursos Hídricos do Brasil

16 REGIÕES HIDROGRÁFICAS A DIVISÃO HIDROGRÁFICA NACIONAL. A LEI 9.433/97 ESTABELECE QUE A BACIA HIDROGRÁFICA É A UNIDADE TERRITORIAL PARA A IMPLEMENTAÇÃO DA POLÍTICA NACIONAL DE RECURSOS HÍDRICOS E ATUAÇÃO DO SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS. COM O OBJETIVO DE RESPEITAR AS DIVERSIDADES SOCIAIS, ECONÔMICAS E AMBIENTAIS DO PAÍS, O CONSELHO NACIONAL DE RECURSOS HÍDRICOS - CNRH, APROVOU EM 15 DE OUTUBRO DE 2003, A RESOLUÇÃO N O. 32 QUE INSTITUIU A DIVISÃO HIDROGRÁFICA NACIONAL.

17 A Divisão Hidrográfica Nacional 1- Amazônica 2 - Tocantins Araguaia 3 - São Francisco 4 - Atlântico NE Ocidental 5 - Atlântico NE Oriental 6 - Parnaíba 7 - Atlântico Leste 8 - Atlântico SE 9 - Paraná 10 - Paraguai 11 - Uruguai 12 - Atlântico Sul Com o objetivo de respeitar as diversidades sociais, econômicas e ambientais do País O Conselho Nacional de Recursos Hídricos e a ANA propuseram a definição de 12 principais regiões hidrográficas brasileiras.

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19 BACIA HIDROGRÁFICA É uma área fisiográfica drenada por um curso de água conectados, que convergem direta ou indiretamente para um leito ou um espelho d água É limitada por divisores topográficos que recolhe a precipitação, age como reservatório de água e sedimentos, defluindo os em uma seção fluvial única Exutório Classificação: Microbacias Minibacias Sub-bacias Pequenas bacias

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21 BACIA HIDROGRÁFICA CARACTERIZAÇÃO FISIOGRÁFICA DA BH: LOCALIZAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA MUNICÍPIO, COORDENADAS, ALTITUDE, SISTEMA VIÁRIO LEVANTAMENTO DE SOLOS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS, FÍSICAS, MINERALÓGICAS, MORFOLÓGICAS, DISTRIBUIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS EXISTENTES NA BH CARACTERIZAÇÃO CLIMÁTICA PLUVIOSIDADE (QUANTIDADE, INTENSIDADE, DURAÇÃO E FREQUÊNCIA), TEMPERATURA, INSOLAÇÃO, UMIDADE RELATIVA, EVAPORAÇÃO, EVAPOTRANSPIRAÇÃO, BALANÇO HÍDRICO, EROSIVIDADE DAS CHUVAS. COBERTURA VEGETAL PRINCIPAIS ESPÉCIES NATIVAS

22 BACIA HIDROGRÁFICA Divisor de águas: A BH é separada de outra por uma linha divisória, chamada Divisor de Águas. Cada chuva que cai a partir desse ponto se dirige ao curso de água principal Divisores Um divisor é assim designado por ser a linha de separação que divide as precipitações que caem em bacias vizinhas e que encaminha o escoamento superficial resultante para um ou outro sistema fluvial

23 INDIVIDUALIZAÇÃO DE UMA BACIA HIDROGRÁFICA A BH ASSOCIADA A UMA SEÇÃO FLUVIAL OU EXUTÓRIO, É INDIVIDUALIZADA PELOS SEUS DIVISORES DE ÁGUA E PELA REDE FLUVIAL DE DRENAGEM O DIVISOR SEGUE A LINHA RÍGIDA EM TORNO DA BACIA, ATRAVESSANDO O CURSO D ÁGUA SOMENTE NO PONTO DE SAÍDA OS DIVISORES DE ÁGUA DE UMA BACIA FORMAM UMA LINHA FECHADA, A QUAL É ORTOGONAL ÀS CURVAS DE NÍVEL DO MAPA E DESENHADA A PARTIR DA SEÇÃO FLUVIAL DO EXUTÓRIO, EM DIREÇÃO ÀS MAIORES COTAS OU ELEVAÇÕES Exutório Divisor de Águas

24 Individualização de uma bacia hidrográfica REDE DE DRENAGEM DE UMA BACIA É FORMADA PELO RIO PRINCIPAL E PELOS SEUS TRIBUTÁRIOS CONSTITUI-SE UM SISTEMA DE TRANSPORTE DE ÁGUA E SEDIMENTOS ÁREA DE DRENAGEM = SUPERFÍCIE DA PROJEÇÃO VERTICAL DA LINHA FECHADA DOS DIVISORES DE ÁGUA SOBRE UM PLANO HORIZONTAL HA OU KM Divisor de Águas Exutório

25 CLASSIFICAÇÃO DOS CURSOS D ÁGUA DE GRANDE IMPORTÂNCIA NOS ESTUDOS DA BH É O CONHECIMENTO DO SISTEMA DE DRENAGEM, OU SEJA, QUE TIPO DE CURSO D ÁGUA ESTÁ DRENANDO A REGIÃO PERENES: CONTÉM ÁGUA DURANTE TODO O TEMPO, O LENÇOL SUBTERRÂNEO MANTÉM UMA ALIMENTAÇÃO CONTÍNUA E NUNCA DESCE ABAIXO DO LEITO DO CURSO D ÁGUA INTERMITENTES: ESCOAM DURANTE AS ESTAÇÕES DE CHUVAS E SECAM NA ESTIAGEM, DURANTE AS ESTAÇÕES CHUVOSAS TRANSPORTAM TODOS OS TIPOS DE DEFLÚVIO EFÊMEROS: EXISTEM APENAS DURANTE OU IMEDIATAMENTE APÓS A PRECIPITAÇÃO E SÓ TRANSPORTAM ESCOAMENTO SUPERFICIAL.

26 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE UMA BH ÁREA DE DRENAGEM É A ÁREA PLANA (PROJEÇÃO HORIZONTAL) INCLUSA ENTRE SEUS DIVISORES TOPOGRÁFICOS. É O ELEMENTO BÁSICO PARA O CÁLCULO DAS OUTRAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS. É GERALMENTE DETERMINADA POR PLANIMETRIA EM MAPAS E EXPRESSAS EM KM2 OU HA. FORMA DA BACIA A FORMA SUPERFICIAL DE UMA BACIA É IMPORTANTE DEVIDO AO TEMPO DE CONCENTRAÇÃO, OU SEJA, TEMPO QUE LEVA A ÁGUA DOS LIMITES DA BACIA ATÉ CHEGAR À SAÍDA DA MESMA. SISTEMA DE DRENAGEM É CONSTITUÍDO PELO RIO PRINCIPAL E SEUS TRIBUTÁRIOS. O ESTUDO DAS RAMIFICAÇÕES E DO DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA É IMPORTANTE POIS INDICA A MAIOR OU MENOR VELOCIDADE COM QUE A ÁGUA DEIXA A BACIA HIDROGRÁFICA. ORDEM DOS CURSOS DÁGUA DENSIDADE DE DRENAGEM

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31 DECLIVIDADE < 5% DECLIVE PLANO E SUAVE COM ESCOAMENTO SUPERFICIAL LENTO OU MÉDIO. NÃO IMPEDEM O USO DE MÁQUINAS AGRÍCOLAS. A EROSÃO HÍDRICA NÃO É PROBLEMA E EXIGE PRÁTICAS SIMPLES DE CONSERVAÇÃO DO SOLO (PLANTIO EM NÍVEL, COBERTURA MORTA, ROTAÇÃO DE CULTURAS).

32 DECLIVIDADE 5-10%: SUPERFÍCIES INCLINADAS, GERALMENTE EM RELEVO ONDULADO NOS QUAIS O ESCOAMENTO SUPERFICIAL É MÉDIO. O DECLIVE NÃO PREJUDICA O USO DE MÁQUINAS AGRÍCOLAS E A EROSÃO HÍDRICA JÁ CAUSA PROBLEMAS EM ALGUNS CASOS, EXIGINDO PRÁTICAS SIMPLES E COMPLEXAS DE CONSERVAÇÃO.

33 DECLIVIDADE 10-15%: COMPREENDE ÁREAS MUITO INCLINADAS OU DECLIVOSAS, COM ESCOAMENTO SUPERFICIAL RÁPIDO. DIFICULTA O USO DE MÁQUINAS AGRÍCOLAS. OS SOLOS SÃO FACILMENTE ERODÍVEIS. NORMALMENTE SÃO ÁREAS QUE SÓ PODEM SER UTILIZADAS PARA ALGUNS CULTIVOS PERENES, PASTAGENS OU REFLORESTAMENTO

34 DECLIVIDADE 15-20%: SÃO ÁREAS FORTEMENTE INCLINADAS, CUJO ESCOAMENTO SUPERFICIAL É RÁPIDO. NÃO SÃO APROPRIADAS PARA CULTURAS PERENES SENDO PRÓPRIAS PARA PASTAGENS OU REFLORESTAMENTO. APRESENTA PROBLEMAS DE EROSÃO E IMPEDIMENTO AO USO DE MÁQUINAS AGRÍCOLAS

35 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE UMA BH SISTEMA DE DRENAGEM ORDEM DOS CURSOS DÁGUA: É UMA CLASSIFICAÇÃO QUE REFLETE O GRAU DE RAMIFICAÇÃO OU BIFURCAÇÃO DENTRO DE UMA BACIA PRIMEIRA ORDEM: SÃO AS CORRENTES FORMADORAS, OU SEJA, OS PEQUENOS CANAIS QUE NÃO TENHAM TRIBUTÁRIOS SEGUNDA ORDEM: QUANTO DOIS CANAIS DE PRIMEIRA ORDEM SE UNEM É FORMADO UM SEGUNDO DE SEGUNDA ORDEM TERCEIRA ORDEM: A JUNÇÃO DE DOIS RIOS DE SEGUNDA ORDEM DÁ LUGAR A FORMAÇÃO DE UM RIO DE TERCEIRA ORDEM N ORDEM: DOIS RIOS DE ORDEM N DÃO LUGAR A UM RIO DE ORDEM N+1

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38 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE UMA BH SISTEMA DE DRENAGEM DENSIDADE DE DRENAGEM: TRATA-SE DE UM BOM INDICATIVO DO GRAU DE DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE DRENAGEM, VARIA INVERSAMENTE COM A EXTENSÃO DO ESCOAMENTO SUPERFICIAL E, PORTANTO, FORNECE UMA INDICAÇÃO DA EFICIÊNCIA DA DRENAGEM DA BACIA.

39 REDE DE DRENAGEM

40 DENSIDADE DE DRENAGEM BAIXA DENSIDADE DE DRENAGEM SÃO ÁREAS CONSTITUÍDAS POR RELEVO PLANO E SUAVE, CUJA CONDIÇÃO DE ALTA PERMEABILIDADE PERMITE RAPIDEZ DE INFILTRAÇÃO DE ÁGUA E CONSEQÜENTE FORMAÇÃO DE LENÇÓIS AQÜÍFEROS. O REGIME PLUVIAL APRESENTA ESCOAMENTO SUPERFICIAL POUCO SIGNIFICATIVO, GERANDO MECANISMOS DE EROSÃO HÍDRICA LIGADOS AO PROCESSO INICIAL DA GOTA DE CHUVA E PROVOCANDO A EROSÃO LAMINAR OU EM LENÇOL, DECORRENTE DO ATRITO DO PRÓPRIO ESCOAMENTO SUPERFICIAL QUE CONDUZ MATERIAL ERODIDO DOS PONTOS ABAIXO DAS ENCOSTAS PARA AS CALHAS FLUVIAIS

41 DENSIDADE DE DRENAGEM ALTA DENSIDADE DE DRENAGEM SÃO ÁREAS QUE APRESENTAM TERRENOS COM RELEVO DE MAIOR MOVIMENTAÇÃO TOPOGRÁFICA. O ESCOAMENTO SUPERFICIAL MAIS RÁPIDO NAS ENCOSTAS PROVOCA O APARECIMENTO DA AÇÃO EROSIVA EM SULCO OU VOÇOROCA, QUE EM ÉPOCAS DE CHUVAS ABREM GRANDES FENDAS, POR ONDE O ESCOAMENTO CONCENTRADO TENDE A ALARGAR A ESCAVAÇÃO, PROGREDINDO E AUMENTANDO A VOÇOROCA FORMADA, ATÉ TRANSFORMÁ-LA EM RAVINA.

42 REDE DE DRENAGEM - CLASSIFICAÇÃO

43 BACIA HIDROGRÁFICA A bacia hidrográfica é definida por uma seção transversal; Drena toda a água que escoa superficialmente por gravidade para a seção principal; O divisor de água subterrâneo pode ser diferente do superficial. Efeito maior para bacias pequenas 43

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46 BACIA HIDROGRÁFICA OBJETIVO: TRANSFORMAR UMA ENTRADA DE VOLUME CONCENTRADO NO TEMPO (PRECIPITAÇÃO) EM UMA SAÍDA DE ÁGUA (ESCOAMENTO) DE FORMA MAIS DISTRIBUÍDA NO TEMPO. A DISTRIBUIÇÃO DA VAZÃO NO TEMPO É RESULTADO DA INTERAÇÃO DE TODOS OS COMPONENTES DO CICLO HIDROLÓGICO ENTRE A OCORRÊNCIA DA PRECIPITAÇÃO E A VAZÃO NA BACIA HIDROGRÁFICA O VOLUME DE ÁGUA QUE PASSA PELO EXUTÓRIO NA UNIDADE DE TEMPO É A VAZÃO (Q) OU DESCARGA DA BACIA. NA SEQUÊNCIA DE UM EVENTO CHUVOSO SIGNIFICATIVO, A VAZÃO Q VARIA COM O TEMPO T DE UMA FORMA CARACTERÍSTICA DE CADA BACIA. O GRÁFICO Q (T) COM T, AO LONGO DE UMA CHUVA ISOLADA, É CHAMADO HIDROGRAMA HIDROGRAMA ( VAZÃO X TEMPO)

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49 BALANÇO HÍDRICO

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51 BALANÇO HÍDRICO NUMA BACIA

52 BALANÇO HÍDRICO NUMA BACIA

53 BALANÇO HÍDRICO EM UMA BH EQUAÇÃO DO BALANÇO HÍDRICO ABAIXO DA SUPERFÍCIE I + G1 - G2 R E - T= SG P = precipitação, R = escoamento superficial, G = escoamento subterrâneo, E = evaporação, T = transpiração, I = infiltração, S = armazenamento

54 BALANÇO HÍDRICO EM UMA BH EQUAÇÃO DO BALANÇO HÍDRICO NA BACIA HIDROGRÁFICA P R (ES + EG) (TS + TG) (G2 G1) = (SS+SG) P = precipitação, R = escoamento superficial, G = escoamento subterrâneo, E = evaporação, T = transpiração, I = infiltração, S = armazenamento

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57 EXEMPLOS