HIDROLOGIA. Precipitação. Prof Miguel Toledo del Pino, Eng. Agrícola Dr.

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1 HIDROLOGIA Precipitação Prof Miguel Toledo del Pino, Eng. Agrícola Dr INTRODUÇÃO A precipitação constitui-se num dos principais componentes do ciclo hidrológico, representando a água que entra na bacia hidrográfica. As taxas de infiltração de água no solo e de escoamento superficial, estão intimamente relacionadas com as características espaciais e temporais da precipitação e também com fatores intrínsecos ao solo e ao seu manejo. 1

2 2.1 INTRODUÇÃO No ciclo hidrológico, a precipitação é o elo entre os fenômenos atmosféricos e aqueles da superfície da terra, sendo eles: Infiltração: responsável pela reposição da água no solo e nos aquíferos; Escoamento superficial: responsável pela erosão hídrica e pelo transporte de sedimentos; pelo suprimento de água para várias atividades econômicas; pelas enchentes e inundações. 2.2 FORMAS DE PRECIPITAÇÃO Chuva: é a principal forma de precipitação em regiões tropicais e subtropicais, atingindo a superfície na forma líquida. A chuva e é um dos principais ramos da hidrologia. Granizo: situação em que a precipitação ocorre na forma de pedras irregulares de gelo, com tamanho mínimo de 5 mm. 2

3 Neve: formação de nuvens com temperaturas muito frias (abaixo de 0 o C), formam-se flocos de gelo (formas hexagonais) devido ao processo de sublimação da água, passando do estado físico de vapor diretamente para o sólido. Orvalho: 2.2 FORMAS DE PRECIPITAÇÃO a água contida na forma de vapor na atmosfera sofre condensação, em função de um processo de resfriamento, precipitando na forma de orvalho nas diferentes superfícies. Geada: 2.2 FORMAS DE PRECIPITAÇÃO a formação de geada é semelhante ao do orvalho, mas não é o orvalho congelado. No caso da geada, o ponto de orvalho na curva de saturação é abaixo de zero, havendo um processo de sublimação, com a água precipitando-se na forma de gelo. 3

4 2.3 GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS Altura de água precipitada h: Também denominada lâmina. Representa a altura de água precipitada, recolhida numa superfície horizontal, sendo expressa, geralmente, em mm. Intensidade de precipitação I: Representa a variação da lâmina precipitada num intervalo infinitesimal de tempo. I dh dt I m h t 2.3 GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS Tempo de duração t: Período de tempo contado desde o início até o fim da precipitação (horas ou minutos). Frequência: Número de ocorrências de uma determinada precipitação no decorrer de um período de tempo especificado. 4

5 Processo relativamente simples, consistindo no recolhimento da quantidade de água precipitada sobre determinada área. A sua quantificação pode ser feita por: Aparelhos totalizadores PLUVIÔMETROS; Área captação 400 cm 2, altura 1,50 m e afastado, pelo menos, 10 m de obstáculos. Registradores contínuos PLUVIÓGRAFOS. 5

6 Exemplo com pluviômetro: Conteúdo medido na proveta = 60 ml Diâmetro boca pluviômetro = 20 cm Resolução: Lembrar da relação Em sala de aula. litro 1mm 1 2 m Os pluviógrafos fornecem um gráfico, conhecido como pluviograma, em que são registradas as alturas de chuva em função do tempo. Grandezas determinadas: altura (lâmina), tempo de duração e intensidade de precipitação. Em geral, o pluviograma pode corresponder a um período de 1 dia, 1 semana ou 1 mês. 6

7 Exemplo hipotético de uma leitura de precipitação registrado em um pluviograma 7

8 A existência de falhas ou interrupções nos registros das estações pluviométricas, é devido: Defeitos no aparelho Ausência do observador Para fazer um estudo relativo ao regime hidrológico de um rio, é necessário: Uma série contínua e completa de dados, que é um requisito indispensável para o estudo. 8

9 Para o caso da precipitação, pode-se fazer o preenchimento de falhas baseado nos seguintes métodos: Método da regressão linear Média aritmética dos valores de estações vizinhas Método da razão dos valores normais ou ponderação regional Método da regressão linear: Neste método busca-se relacionar os dados de uma estação A com os de uma estação B, da seguinte forma: Y a b X Em que Y são os dados da estação B e X, da estação A. 9

10 Média aritmética dos valores de estações vizinhas: Consiste em se calcular a média dos dados de precipitação oriundos das estações vizinhas. Este critério é válido somente para regiões consideradas hidrologicamente homogêneas. X 1 3 P A P B P C Os dois primeiros métodos podem ser empregados, desde que as precipitações anuais normais das estações envolvidas não difiram em mais de 10%. Precipitação anual normal representa um valor médio calculado, em função de um período de pelo menos 30 anos. 10

11 No caso de uma precipitação anual normal, em qualquer das estações vizinhas, diferir de uma estação correspondente em mais de 10%, aplica-se o método da razão dos valores normais ou, também denominado por alguns autores como método da ponderação regional. Método da razão dos valores normais: P X 1 N 3 N S A P A N N S B P B N N S C P C Em que: N: precipitação normal da respectiva localidade índice; P: precipitação registrada nos postos vizinhos; M, A, B, C: índices de média e estações. 11

12 2.6 PRECIPITAÇÃO MÉDIA Média aritmética: É o método mais simples, aplicável para regiões com boa distribuição de aparelhos, área de relevo plano ou suave e de regime pluviométrico mais uniforme possível. _ P 1 n n i1 P i 2.6 PRECIPITAÇÃO MÉDIA Método dos polígonos de Thiessen: Este método trabalha com a distribuição espacial dos postos, sendo a média obtida pela ponderação do valor da precipitação de um posto pela sua área de influência. As áreas de influência são aquelas dos polígonos formados pelas mediatrizes dos segmentos de reta que ligam estações adjacentes. É um método puramente geométrico. _ P n i i1 n P A i1 A i i 12

13 2.6 PRECIPITAÇÃO MÉDIA Método das Isoietas: Consiste inicialmente no traçado das curvas de igual precipitação (isoietas), do que depende basicamente toda a precisão dos resultados. Para obtenção de melhores resultados, o hidrólogo deve, ao traçar as isoietas, considerar todo o conhecimento que o mesmo possuir sobre a área em questão, como influência do relevo (efeitos orográficos) e se possível, a morfologia do temporal (no caso de chuvas intensas). 2.6 PRECIPITAÇÃO MÉDIA Método das Isoietas: Caso contrário o método resultará numa ponderação semelhante ao proposto por Thiessen. _ P n i1 Pi P 2 n i1 i1 A i A i 13