INTRODUÇÃO À HIDROLOGIA

CAPÍTULO 1. INTRODUÇÃO À HIDROLOGIA

1.1. Introdução

Hidrologia: é a ciência que trata da água na Terra, sua ocorrência, circulação e distribuição, suas propriedades físicas e químicas e sua relação com o meio ambiente, incluindo sua relação com a vida.

1.2. Hidrologia Científica

• Hidrometeorologia: é a parte da hidrologia que trata da água na atmosfera.

• Geomorfologia: trata da análise quantitativa das características do relevo de

bacias hidrográficas e sua associação com o escoamento.

• Escoamento Superficial: trata do escoamento sobre a superfície da bacia.

• Interceptação Vegetal: avalia a interceptação pela cobertura vegetal da bacia

hidrográfica.

• Infiltração e Escoamento em Meio Não-Saturado: observação e previsão da

infiltração e escoamento da água no solo.

• Escoamento em Rios, Canais e Reservatórios: observação da vazão dos

canais e cursos de água, e do nível dos reservatórios.

• Evaporação e Evapotranspiração: perda de água pelas superfícies livres de

rios, lagos e reservatórios, e da evapotranspiração das culturas.

• Produção e Transporte de Sedimentos: quantificação da erosão do solo.

• Qualidade da Água e Meio Ambiente: trata da quantificação de parâmetros

físicos, químicos e biológicos da água e sua interação com os seus usos na

avaliação do meio ambiente aquático.

CAPÍTULO 2. CICLO HIDROLÓGICO

2.1. O Ciclo da Água

É o fenômeno global de circulação fechada da água entre a superfície terrestre e a atmosfera, impulsionado fundamentalmente pela energia solar associada à gravidade e à rotação terrestre.

O conceito de ciclo hidrológico (Figura 1) está ligado ao movimento e à troca de água nos seus diferentes estados físicos, que ocorre na Hidrosfera, entre os oceanos, as calotas de gelo, as águas superficiais, as águas subterrâneas e a atmosfera. Este movimento permanente deve-se ao Sol, que fornece a energia para elevar a água da superfície terrestre para a atmosfera (evaporação), e à gravidade, que faz com que a água condensada se caia (precipitação) e que, uma vez na superfície, circule através de linhas de água que se reúnem em rios até atingir os oceanos (escoamento superficial) ou se infiltre nos solos e nas rochas, através dos seus poros, fissuras e fraturas (escoamento subterrâneo). Nem toda a água precipitada alcança a superfície terrestre, já que uma parte, na sua queda, pode ser interceptada pela vegetação e volta a evaporar-se.

A água que se infiltra no solo é sujeita a evaporação direta para a atmosfera e é absorvida pela vegetação, que através da transpiração, a devolve à atmosfera. Este processo chamado evapotranspiração ocorre no topo da zona não saturada, ou seja, na zona onde os espaços entre as partículas de solo contêm tanto ar como água.

A água que continua a infiltrar-se e atinge a zona saturada, entra na circulação subterrânea e contribui para um aumento da água armazenada (recarga dos aquíferos). Na Figura 5 observa-se que, na zona saturada (aquífero), os poros ou fraturas das formações rochosas estão completamente preenchidos por água (saturados). O topo da zona saturada corresponde ao nível freático. No entanto, a água subterrânea pode ressurgir à superfície (nascentes) e alimentar as linhas de água ou ser descarregada diretamente no oceano.

A quantidade de água e a velocidade com que ela circula nas diferentes fases do ciclo hidrológico são influenciadas por diversos fatores como, por exemplo, a cobertura vegetal, altitude, topografia, temperatura, tipo de solo e geologia.

Figura 1: Componentes do ciclo hidrológico

Hidrologia Agosto/2006

CAPÍTULO 6. EVAPORAÇÃO E TRANSPIRAÇÃO

6.1. Introdução

O conhecimento da perda d’água de uma superfície natural é de suma

importância nos diferentes campos do conhecimento científico, especialmente

nas aplicações da meteorologia e da hidrologia às diversas atividades humanas.

Na hidrologia, o conhecimento da perda de água em correntes, canais,

reservatórios, bem como, a transpiração dos vegetais, têm muita importância no

balanço hídrico de uma bacia hidrográfica.

6.2. Definições e Fatores Físicos

Evaporação: é o processo natural pelo qual a água, de uma superfície livre

(líquida) ou de uma superfície úmida, passa para a atmosfera na forma de vapor,

a uma temperatura inferior a de ebulição.

Transpiração: é a evaporação devida a ação fisiológica dos vegetais, ocorrida,

principalmente, através dos estômatos.

Evapotranspiração: evaporação + transpiração.

A transferência natural de água no estado de vapor da superfície do globo

para a atmosfera interpreta-se facilmente pela teoria cinética da matéria. Nos

sólidos e líquidos predominam as forças de atração entre as partículas do corpo.

Nos sólidos, cada partícula tem oscilações de muito pequena amplitude em volta

de uma posição média quase permanente. Nos líquidos, a energia cinética

média das partículas é maior do que nos sólidos, mas uma partícula que se

liberta da atração daquelas que