HIDROLOGIA AULA 08 5 semestre - Engenharia Civil EVAPOTRANSPIRAÇÃO Profª. Priscila Pini prof.priscila@feitep.edu.br
CONCEITOS Retorno da água precipitada para a atmosfera, fechando o ciclo hidrológico. EVAPORAÇÃO EVAPORAÇÃO + TRANSPIRAÇÃO Transferência de água líquida para vapor do ar diretamente de superfícies livres, como lagos, rios, reservatórios, poças e gotas de orvalho. Importante para perdas de água em reservatórios e canais Exige grande quantidade de energia para moléculas líquidas romperem a superfície e evaporarem: proveniente de energia solar
CONCEITOS FATORES QUE INFLUENCIAM A EVAPORAÇÃO Quanto maior a energia (do sol) recebida pela água líquida, maior evaporação. Quanto menor a concentração de vapor no ar acima da superfície (umidade), maior a taxa de evaporação. Se a umidade do ar próximo a superfície está próxima de 100%, a evaporação diminui porque o ar já está saturado MEDIÇÃO DA EVAPORAÇÃO Lâmina de água evaporada ao longo de um determinado intervalo de tempo. As formas mais comuns são: Tanque classe A Evaporímetro de Piché
MEDIÇÃO DA EVAPORAÇÃO TANQUE CLASSE A Aço ou ferro galvanizado Instalado plataforma madeira em de Água variando entre 5,0 e 7,5 cm da borda superior (sensor de nível)
MEDIÇÃO DA EVAPORAÇÃO TANQUE CLASSE A A medição é realizada diariamente, com uma régua ou ponta linimétrica instalada dentro do tanque Os valores da precipitação devem ser compensados Por essa razão, o tanque classe A deve ser instalado em estações meteorológicas onde existe um pluviômetro
MEDIÇÃO DA EVAPORAÇÃO EVAPORÍMETRO DE PICHÉ Tubo cilíndrico de vidro de aprox. 30 cm de comprimento e 1 cm de diâmetro Fechado na parte superior e aberto na inferior O tubo é cheio com água destilada, a parte inferior é tapada com um disco de papel filtro molhado preso a uma mola O tubo é mantido em abrigo meteorológico padrão A evaporação é calculada pelo abaixamento do nível de água no tubo
MEDIÇÃO DA EVAPORAÇÃO EVAPORÍMETRO DE PICHÉ
TRANSPIRAÇÃO Retirada de água do solo pelas raízes das plantas Transporte da água através da planta até as folhas Passagem da água para atmosfera através dos estômatos das folhas ESTÔMATOS
TRANSPIRAÇÃO Retirada de água do solo pelas raízes das plantas Transporte da água através da planta até as folhas Passagem da água para atmosfera através dos estômatos das folhas Quando o solo está mais úmido plantas transpiram livremente e a taxa de transpiração é controlada pelas variáveis atmosféricas (sol, temperatura, velocidade do vento) Quando o solo começa a secar fluxo de transpiração diminui As plantas têm controle sobre a transpiração ao fechar ou abrir os estômatos (nas folhas) por onde ocorre a passagem do vapor para atmosfera
EVAPOTRANSPIRAÇÃO Na maior parte das situações é difícil estimar ou medir separadamente a TRANSPIRAÇÃO e a EVAPORAÇÃO Os dois processos são tratados como únicos: EVAPOTRANSPIRAÇÃO (EVT) A taxa de EVT que ocorre quando há água disponível no solo: EVT POTENCIAL A taxa de EVT que ocorre para condições reais de umidade do solo: EVT REAL EVT REAL é sempre igual ou inferior à EVT POTENCIAL
MEDIÇÃO DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO USO DE LISÍMETROS Depósitos ou tanques enterrados, abertos na parte superior Preenchidos com o solo e a vegetação, os quais se deseja medir a EVT Vista da superfície Vista da superfície
2. Drenado para o fundo do aparelho, onde a água é coletada e medida (balança) MEDIÇÃO DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO USO DE LISÍMETROS 1. Solo recebe precipitações Vista subterrânea
MEDIÇÃO DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO USO DE LISÍMETROS O depósito é pesado diariamente, assim como a chuva e os volumes escoados de forma superficial e que saem por orifícios no fundo o lisímetro. EVT calculada por balanço hídrico entre dois dias subsequentes de acordo com a equação: E = P Q S Q b V T Obs. Utilizado para estimar EVT de diferentes culturas agrícolas E: evapotranspiração; P: chuva medida em pluviômetro; Q S : escoamento superficial Q b : escoamento subterrâneo ΔV: variação do volume de água (medido pelo peso); Δt: intervalo de tempo em que são realizadas as medições;
ESTIMATIVA DA EVT POR BALANÇO HÍDRICO Estimativas considerando o intervalo de tempo de um ano, pois dependendo do tamanho da bacia hidrográfica a água da chuva pode permanecer dias ou meses antes de escoar até o exutório. P = EVT + Q P: precipitação [mm.ano 1 ] EVT: evapotranspiração [mm.ano 1 ] Q: escoamento [mm.ano 1 ]
EQUAÇÃO DE THORNTHWAITE Equação muito utilizada quando se dispõe de poucos dados Calcula a EVT em intervalo de tempo mensal Equação desenvolvida com dados do Hemisfério Norte se tornou popular pela sua simplicidade: usa apenas a temperatura Sua aplicação nas demais regiões do mundo exigiu adaptação de um fator de correção, cujo valor depende do mês do ano e da latitude
EQUAÇÃO DE THORNTHWAITE Equação muito utilizada quando se dispõe de poucos dados Calcula a EVT em intervalo de tempo mensal E = 16. 10 T I α E: EVT potencial [mm.mês 1 ] T: temperatura média do mês [ C] α e I: coeficientes calculados I = 12 Tj j=1 5 1,514 j: cada um dos 12 meses do ano T j : temperatura média de cada um dos meses [ C] α = 6,75 10 7 I 3 7,71 10 5 I 2 + 1,792 10 2 I + 0,49239
EQUAÇÃO DE THORNTHWAITE Exemplo: Calcule a EVT potencial mensal do mês de agosto de 2006 em Porto Alegre, onde as temperaturas médias mensais são dadas na tabela abaixo. Mês Temperatura Mês Temperatura Janeiro 24,6 Julho 14,6 Fevereiro 24,8 Agosto 15,3 Março 23,0 Setembro 16,5 Abril 20,0 Outubro 17,5 Maio 16,8 Novembro 21,4 Junho 14,4 Dezembro 25,5
α = 6,75 10 7 I 3 7,71 10 5 I 2 + 1,792 10 2 I + 0,49239 Mês Temperatura T j 5 1,514 12 Tj 1,514 Janeiro 24,6 Fevereiro 24,8 I = j=1 5 Março 23 Abril 20 Maio 16,8 Junho 14,4 E = 16. 10 T I α Julho 14,6 Agosto 15,3 Setembro 16,5 Outubro 17,5 Novembro 21,4 Dezembro 25,5
T Mês Temperatura j 5 1,514 Janeiro 24,6 11,16 Fevereiro 24,8 11,30 Março 23 10,08 Abril 20 8,16 Maio 16,8 6,26 I = 12 1,514 Tj j=1 5 I = 96 α = 2,1 Junho 14,4 4,96 Julho 14,6 5,07 Agosto 15,3 5,44 Setembro 16,5 6,10 Outubro 17,5 6,66 Novembro 21,4 9,04 Dezembro 25,5 11,78 SOMA 96 10 T E = 16. I 10 15,3 E = 16. 96 α 2,1 E = 42,57mm. mês 1
EVAPORAÇÃO EM RESERVATÓRIOS A evaporação em reservatórios afeta o seu rendimento para abastecimento, irrigação e geração de energia, pois reduz a quantidade disponível de água. Grande superfície líquida que disponibiliza água para evaporação, ou seja, perda de água. EVT em reservatórios é estimada pelo método do tanque classe A, porém é necessário aplicar um coeficiente de redução devido às medidas do tanque. Obs. Água do reservatório está mais fria do que água do tanque, que está totalmente exposta à radiação solar, portanto a EVT no tanque ocorre mais rapidamente.
EVAPORAÇÃO EM RESERVATÓRIOS E reservatório = α E tanque Onde α é uma constante com valor entre 0,6 e 0,8 Reservatório muito raso: α mais próximo de 0,8 Reservatórios mais profundos: α mais próximo de 0,6