Fundamentos de Hidrologia e Bacias Hidrográficas

Hidrologia: Conceito e Abrangência

A ciência que estuda a água. Trata da água na Terra, sua ocorrência, circulação e distribuição.

Tipos de Chuva (Precipitação)

• Chuva Convectiva: Resulta do ar úmido mais o ar quente, decorrente da elevação excessiva da temperatura. Caracteriza-se por ser de pequena duração e grande intensidade.
• Chuva Orográfica: Proveniente do oceano (ar quente mais ar úmido). Ocorre devido a obstáculos orográficos, como montanhas e serras. Caracteriza-se por ser de longa duração e pequena intensidade.
• Chuva Frontal: Ocorre no encontro entre o ar quente e o ar frio, resultando na precipitação (chuva). Caracteriza-se por ser de longa duração e intensidade média.

O Ciclo Hidrológico

Processo em que ocorre a evaporação das águas dos oceanos e a formação do vapor de água. O vapor precipita na forma de chuva, neve ou granizo. Os principais processos envolvidos são:

• Evaporação
• Infiltração
• Escoamento subsuperficial
• Percolação
• Escoamento subterrâneo
• Transpiração

Definições Chave do Ciclo

Evaporação

Conjunto de fenômenos físicos que transformam em vapor a água precipitada sobre a superfície do solo.

Infiltração

Processo de entrada de água no solo, influenciado por fatores como: geologia, relevo, obstáculos, tipo ou porte de vegetação e construções.

Aplicações da Hidrologia na Engenharia Civil

As aplicações incluem:

• Drenagem
• Irrigação
• Navegação
• Fontes de abastecimento de água

Bacia Hidrográfica

É o conjunto de áreas com declividade no sentido de determinada seção transversal de um curso de água. É uma área definida e fechada topograficamente em um ponto do curso de água (o exutório).

Em outras palavras, é uma região onde a chuva ocorrida em qualquer ponto drena para a mesma seção transversal do curso d’água, sendo a área de captação natural das precipitações que faz convergir os escoamentos para um único ponto de saída: o exutório.

Importância da Bacia Hidrográfica

A bacia abrange problemas práticos do curso d’água (calha). Apresenta características topográficas, geológicas, geomorfológicas, pedológicas e térmicas, além da cobertura de uso e ocupação do solo.

Classificação e Hierarquia Fluvial

As bacias hidrográficas são compostas por sub-bacias hidrográficas. Estas, por sua vez, podem ser subdivididas em sub-bacias menores, e assim sucessivamente.

Hierarquia Fluvial

O sistema de hierarquia fluvial define que dois canais de primeira ordem formam um canal de segunda ordem, e assim sucessivamente.

Medição de Vazão de Escoamento

A medição de vazão de escoamento é realizada através de:

• Vertedores
• Molinete
• Flutuadores

Instrumentos de Medição

Vertedores

Estruturas utilizadas para medir a vazão do curso de água.

Vertedor Triangular

Utilizado quando o curso de água está reduzido, ajudando a definir a forma e o terreno.

Molinete

Aparelho que mede a velocidade da água através da contagem do número de rotações da hélice.

Desafios e Métodos Complementares

Medições Diretas de Enchentes

As medições diretas de enchentes são geralmente difíceis e grosseiras.

Curva-Chave (Relação Vazão-Altura)

É estabelecida em postos hidrométricos de determinados rios. Para sua determinação, utiliza-se um trecho retilíneo e de fácil acesso, com instrumentos como régua limnométrica, balde e molinete.

Método Racional

É o método indireto utilizado para medir a vazão máxima em um determinado curso de água.