PLANO DE ENSINO Semestre letivo 2013-1 - UDESC - CCT · complexos problemas de inter-relação...

PLANO DE ENSINO

Departamento de Engenharia Civil Disciplina : Hidrologia (HIA0001)

Prof. Dr. Doalcey Antunes Ramos

Semestre letivo 2013-1

EMENTA:

Ciclo hidrológico. Bacias hidrográficas. Precipitação. Escoamento superficial. Infiltração. Evaporação e evapotranspiração. Águas subterrâneas. Vazões: fluviometria, regularização. Previsão de enchentes: métodos determinísticos (hidrogramas unitários); métodos probabilísticos; método racional. Propagação de vazões em rios e reservatórios. Atividades de laboratório e de campo.

HIDROLOGIA APLICADA - SEMESTRE 01/2013

PROGRAMA SIMPLIFICADO

1 Fundamentos e aplicações da hidrologia. O ciclo hidrológico.

2 Bacia Hidrográfica.

3 Elementos de Estatística e Probabilidades Aplicados à Hidrologia.

4 Precipitação.

5 Infiltração.

6 Evaporação e Evapotranspiração

7 Escoamento Superficial

8 Fluviometria

9 Previsão de Enchentes

10 Regularização de Vazões

11 Propagação de Cheias

12 Águas Subterrâneas

CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO:

MS = 0,25 P1 + 0,25 P2 + 0,30 P3 + 0,20 P4

PROVA DATA DIA DA SEMANA HORÁRIO SALA

P1 26 de março terça-feira 17:00 L-302

P2 25 de abril quinta-feira 17:00 L-302

P3 28 de maio terça-feira 17:00 L-302

P4 27 de junho quinta-feira 17:00 L-302

EXAME 04 de julho quinta-feira 17:00 L-302

HIDROLOGIA SL 2013/01

CRONOGRAMA PREVISTO

Aula Data Prevista Conteúdo No de aulas Professor

1 19/fev Apresentação do curso. 2 Doalcey

1 - Fundamentos e aplicações da hidrologia. O ciclo hidrológico. Doalcey

2 21/fev 2- Bacia Hidrográfica. 2 Doalcey

3 26/fev 2- Bacia Hidrográfica. 2 Doalcey

4 28/fev 3 - Elementos de Estatística e Probabilidades Aplicados à Hidrologia. 2 Doalcey

5 05/mar 3 - Elementos de Estatística e Probabilidades Aplicados à Hidrologia. 2 Doalcey

6 07/mar 4 - Precipitação 2 Doalcey

7 12/mar 4 - Precipitação 2 Doalcey

8 14/mar 4 - Precipitação 2 Doalcey

9 19/mar Exercícios. 2 Doalcey

10 21/mar Revisão 2 Doalcey

11 26/mar PROVA 1 2 Doalcey

12 02/abr 4 - Precipitação 2 Doalcey

13 04/abr 4 - Precipitação 2 Doalcey

14 09/abr 4 - Precipitação 2 Doalcey

15 11/abr 5 - Infiltração. 2 Doalcey

16 16/abr 6 - Evaporação e Evapotranspiração 2 Doalcey

17 18/abr Exercícios. 2 Doalcey

18 23/abr Revisão 2 Doalcey

19 25/abr PROVA 2 2 Doalcey

20 30/abr 7 - Escoamento Superficial 2 Doalcey

21 02/mai 8 - Fluviometria 2 Doalcey

22 07/mai 8 - Fluviometria 2 Doalcey

23 09/mai 9 - Previsão de Enchentes 2 Doalcey

24 14/mai 9 - Previsão de Enchentes 2 Doalcey

25 16/mai 9 - Previsão de Enchentes 2 Doalcey

26 21/mai Exercícios. 2 Doalcey

27 23/mai Revisão 2 Doalcey

28 28/mai PROVA 3 2 Doalcey

29 04/jun 10 - Regularização de Vazões 2 Robison

30 06/jun 11 - Propagação de Cheias 2 Robison

31 11/jun 11 - Propagação de Cheias 2 Robison

32 13/jun 12 - Águas Subterrâneas 2 Robison

33 17/jun 12 - Águas Subterrâneas 2 Robison

34 19/jun Exercícios. 2 Robison

35 24/jun Revisão 2 Robison

36 26/jun PROVA 4 2 Robison

BIBLIOGRAFIA BÁSICA AUTOR(ES) TÍTULO EDITORA ANO LOCAL

1 Carlos E. M. Tucci Hidrologia - Ciência e Aplicação Editora da Universidade /

Edusp / ABRH 1993 Porto Alegre

2 Antonio M. Righetto Hidrologia e Recursos Hídricos EESC-USP 1998 São

Carlos

3 Nelson Sousa Pinto e outros Hidrologia Básica Editora Edgard Blucher 1976 São

Paulo

4 Swami Villela & Arthur Mattos Hidrologia Aplicada McGraw-Hill do Brasil 1975 São

Paulo

5 Linsley & Franzini Engenharia de Recursos Hídricos Edusp / McGraw-Hill do

Brasil 1978 São

Paulo

6 Paulo Sampaio Wilken Engenharia de Drenagem Superficial CETESB / ABES 1978 São

Paulo

7 Irani dos Santos e outros Hidrometria Aplicada LACTEC 2002 Curitiba

8 Lucas N. Garcez & G. Alvarez Hidrologia 1988

Material e avisos:

>> http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/doalcey/

>> no Grupo HIA SL 2013-1, no facebook do professor

Capítulo 1:

Fundamentos e Aplicações da

Hidrologia .

O Ciclo Hidrológico.

Departamento de Engenharia Civil Disciplina : Hidrologia (HIA0001)

Prof. Dr. Doalcey Antunes Ramos

HIDROLOGIA x ENGENHARIA HIDROLÓGICA

• “Hidrologia é a ciência que trata da água da Terra, sua

ocorrência, circulação e distribuição, suas propriedades

físicas e químicas, e suas reações com o meio ambiente,

incluindo suas relações com a vida.”

• “Engenharia Hidrológica refere-se à parte da Hidrologia que

trata das questões relativas ao planejamento, projeto e

operação de obras de engenharia para controle e uso da

água.”

• Interfaces:

Matemática Geologia

Estatística e Probabilidade Geomorfologia

Hidráulica Geografia

Meteorologia Economia

O CICLO HIDROLÓGICO

Fenômeno global de circulação da água entre a superfície terrestre e a atmosfera, impulsionado fundamentalmente pela energia solar, associada à gravidade e à rotação da Terra.

Condensação atmosférica

Precipitação

Retenção superficial

Interceptação vegetal

Acumulação nas depressões

Infiltração

Escoamento Subterrâneo

Escoamento Superficial

Cursos d’água

Evaporação

Evaporação direta

Evaporação das superfícies livres

Evaporação do solo

Transpiração vegetal

Balanço Hídrico de uma Bacia (ciclo simplificado)

Balanço Hídrico de uma Bacia (ciclo completo)

• P = precipitação

• Q = vazão

• G = escoamento subterrâneo

• E = evaporação

• T = transpiração vegetal

• S = variação no armazenamento

STEGQP

Momentos Históricos da Hidrologia

Marcos Vinicius Pollio (100 a C) : primeiros conceitos do ciclo hidrológico

Da Vinci e Bernard Palissy (século XV): uso da água

Perrault e Mariotte (século XVII): determinação da vazão no rio Sena = 16% da precipitação

Década de 30: Sherman (1932); Horton (1933); Theiss (1935) = Hidrologia Quantitativa

Década de 50: Modelos conceituais ==> Chuva x Vazão (computadores)

A Hidrologia, de início apenas quantitativa, cedeu

espaço de modo progressivo à Hidrologia Ambiental, para

permitir o enfoque integrado dos aspectos de quantidade

e de qualidade da água.

Inclui também a Hidrologia das Águas Subterrâneas, com

o fim de valorizar os enormes volumes de água

acumulados no subsolo e a Hidrologia Urbana frente aos

complexos problemas de inter-relação entre o uso do solo

urbano e as enchentes.

Aplicações

Dimensionamento de obras hidráulicas;

Aproveitamento de recursos hídricos:

Aproveitamento hidrelétricos

Abastecimento urbano

Irrigação

Navegação

lazer

Controle e previsão de inundações;

Controle e previsão de secas;

Controle da poluição;

Qualidade ambiental.

Perguntas típicas :

Qual é a vazão máxima provável em um local proposto

para uma barragem ?

Qual é a disponibilidade de água de um rio e como ela

poderá variar entre estações e de um ano a outro ?

Qual é a relação entre a quantidade de água superficial

e a água subterrânea ?

Perguntas típicas :

Qual é a vazão mínima de um rio que é igualada ou

superada 90% do tempo ?

Qual é o tamanho adequado de um reservatório de

armazenamento para limitar as inundações a

jusante, a um nível pré-estabelecido ?

Qual é o volume de um reservatório necessário para

garantir uma determinada vazão ?

Perguntas típicas :

Qual deve ser a capacidade de um canal ou de um

bueiro para evitar inundações em determinadas

áreas ?

Qual a chuva que ocorre uma vez a cada 50 anos ?

Qual o risco de se adotar um certo valor de vazão

para um projeto de vida útil igual a 30 anos ?

Para responder às perguntas:

Informações hidrológicas

Análises especializadas

Conceitos e conhecimentos específicos

Informações hidrológicas:

Os dados hidrológicos são necessários para quantificar a

precipitação, a evaporação, a umidade do solo, a transpiração,

a infiltração, a qualidade da água e outras variáveis

componentes dos sistemas hidrológicos.

Fontes de Dados Hidrológicos no Brasil:

ANA (www.ana.gov.br)

INMET

CPRM

CLIMERH/EPAGRI

A resposta de um problema

hidrológico em geral é o valor de uma

grandeza hidrológica associada a uma

probabilidade de que essa grandeza

seja igualada ou excedida.

HIDROLOGIA ESTOCÁSTICA

CONCLUSÕES:

A integração da Hidrologia com outras ciências, exatas e humanas,

está sujeita à constituição de equipes multidisciplinares nas quais

participem engenheiros, geólogos, agrônomos, tecnólogos,

economistas, advogados, sociólogos, cientistas sociais e

comunicadores.

A formação e a integração desses profissionais pode depender de

treinamento especializado e de cursos de pós-graduação que

permitam uniformizar conceitos e transmitir experiências

interdisciplinares.

Referências:

• Naghettini, M. Engenharia de Recursos Hídricos – Notas de

Aula, Departamento de Engenharia Hidráulica e Recursos Hídricos, EE-UFMG, Belo Horizonte, 1999. • Negri, R. Notas de aula da disciplina de Hidrologia. Udesc. Joinville, 2012.