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HIDROLOGIA – CCE 0218 Curso de Arquitetura e Urbanismo Prof. Lauro Pessoa – Geógrafo / Mestre em Geografia Aula 01 – Introdução à Hidrologia

Aulas de Hidrologia

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Aulas de Hidrologia Completo e muito bom

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  • HIDROLOGIA CCE 0218

    Curso de Arquitetura e Urbanismo Prof. Lauro Pessoa Gegrafo / Mestre em Geografia

    Aula 01 Introduo Hidrologia

  • Etimologia (do grego):

    gua

    Hydrus Logos

    Estudo

    Definio: cincia que trata dos fenmenos relativos gua, em todos os seus estados, bem como da sua distribuio e ocorrncia na atmosfera, nos oceanos e nos continentes, alm da relao desses fenmenos com a vida e com todas as atividades do Homem.

    Hidrologia = estudo da gua

  • Abastecimento humano e industrial (disponibilidade quantitativa, infraestruturas de tratamento e distribuio);

  • Saneamento bsico e controle da poluio (sistema de esgotos disposio e tratamento de resduos domsticos e industriais);

  • Drenagem urbana e controle de inundaes (uso / cobertura de solo, ocupao em reas de risco e sistemas de drenagem);

  • Controle da eroso e do desmoronamento de encostas;

  • Fim

  • HIDROLOGIA CCE 0218

    Curso de Arquitetura e Urbanismo Prof. Lauro Pessoa Gegrafo / Mestre em Geografia

    Aula 02 Precipitao, Escoamento Superficial e Bacias Hidrogrficas

  • Modelo terico que representa o movimento cclico da gua entre os diferentes reservatrios hdricos do planeta, a saber: os oceanos, os continentes e a atmosfera.

  • Umidade atmosfrica: gua presente no ar sob a forma

    de vapor

    A quantidade de vapor dgua existente no ar pode ser expressa sob as seguintes formas: Umidade absoluta: quantidade de vapor existente em um dado volume de ar (valores expressos em g/m3). Umidade relativa: quantidade de vapor existente no ar em relao capacidade mxima possvel, para uma determinada temperatura (valores expressos em %).

  • Instrumentos utilizados para a medio da umidade relativa:

    Higrmetro Termo-higrmetro Psicrmetro

  • Precipitao: transferncia da umidade atmosfrica para a superfcie do planeta

    Orvalho: formao de gotculas de gua pelo contato do ar mido com superfcies frias.

    Tipos de precipitao:

  • Geada: Formao de gelo pelo contato do ar mido com superfcies muito frias (abaixo de 0 C).

  • Nevoeiro: formao de nuvens prximas superfcie, devido ao resfriamento do ar mido junto ao solo.

  • Neve: formao de gelo no interior de nuvens com temperaturas inferiores a 0 C.

  • Granizo: formao de blocos de gelo no interior de nuvens muito elevadas e com temperaturas muito inferiores a 0 C.

  • Chuva: formao de gotas de gua em nuvens relativamente frias (temperaturas acima de 0 C).

  • Processos de formao de chuvas

    Ascenso do ar em clulas de conveco

  • Ascenso do ar devida a barreiras orogrficas

  • Instrumentos utilizados para a medio da precipitao pluvial:

    Pluvimetros Pluvigrafo

  • 1 mm de chuva

    1 L por m2

    10.000 L ou 10 m3 por ha

    1.000.000 L ou 1.000 m3 por Km2

    A relao entre altura da precipitao, rea de captao e volume precipitado resume-se no contedo da tabela apresentada a seguir:

    Portanto, se em uma rea de 37 ha ocorre uma precipitao de 68 mm, o volume total precipitado nesta rea ser dado por:

    Se, 1 mm por ha igual 10 m3, ento:

    68 mm por ha = 68 x 10 = 680 m3

    680 m3 por ha x 37 ha = 25.160 m3.

  • Fase do ciclo hidrolgico correspondente ao deslocamento das guas sobre a superfcie do planeta, por efeito da gravidade. No que concerne s formas das superfcies onde ocorra o escoamento superficial, este pode ser classificado conforme os seguintes tipos:

    Escoamento superficial

    Escoamento concentrado, canalizado, ou de guas sujeitas. responsvel pela promoo da eroso linear ou em sulcos.

    Escoamento difuso, no- -canalizado, laminar ou de guas livres. responsvel pela promoo da eroso laminar ou areolar.

  • Corresponde ao volume de gua escoado em um curso dgua durante uma determinada unidade de tempo. Seu valor obtido mediante o produto da velocidade mdia da gua (obtida com molinetes) pela rea da seo transversal no local de medio. A vazo normalmente expressa em l/s ou m3/s.

    Vazo

    Velocidade mdia:

    1,3 m/s

    rea: 3 m x 8 m =

    24 m2

    Vazo: 1,3 m/s x 24 m2

    31,2 m3 / s.

    Molinete

  • Vazes normais e vazes de inundao Vazes normais: associadas ao escoamento fluvial no interior do leito de vazante, do leito menor ou do leito maior. - Leito de vazante: associado a baixas vazes; - Leito menor: associado a vazes normais (mdias) dos rios; - Leito maior: associado a vazes elevadas (cheias ou enchentes anuais dos rios); Vazes de inundao: vazes de magnitudes extremamente elevadas, cuja ocorrncia irregular no tempo, variando do perodo de dcadas a centenas de anos. Tais vazes excedem a capacidade de escoamento dos leitos maiores, acarretando a inundao dos terraos fluviais.

  • Dado um ponto qualquer sobre a superfcie, toda a rea, cuja conformao topogrfica promova a conduo do escoamento superficial em direo ao referido ponto, corresponder sua bacia hidrogrfica. A linha que atue na definio dos fluxos que escoaro para diferentes bacias hidrogrficas designada como divisor de drenagem, divisor de guas ou, ainda, linha de cumeada.

    Bacia hidrogrfica

  • Definio dos divisores de drenagem e dos cursos dgua a partir de cartas topogrficas

    Setores do terreno que apresentem conformao cncava promovem a convergncia dos fluxos dgua, enquanto aqueles de conformao convexa promovem a divergncia desses fluxos. Consequentemente...

    70 m

    60 m

    50 m

  • Definio dos divisores de drenagem e dos cursos dgua a partir de cartas topogrficas

    70 m

    60 m

    50 m

    CO

    NV

    ERG

    NC

    IA N

    OS

    SETO

    RES

    C

    NC

    AV

    OS

    DIV

    ERG

    NC

    IA N

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    SETO

    RES

    CO

    NV

    EXO

    S

  • Definio dos divisores de drenagem e dos cursos dgua a partir de cartas topogrficas

    Os cursos dgua so gerados no interior dos setores cncavos, enquanto os divisores de drenagem so observados sobre os setores convexos.

    70 m

    60 m

    50 m

    Curso dgua

    Divisor de drenagem

  • Definio dos divisores de drenagem e dos cursos dgua a partir de cartas topogrficas

    Os cursos dgua e os divisores de drenagem sempre interceptam as curvas de nvel de modo perpendicular. A ilustrao exemplifica um erro na definio dos cursos dgua e divisores de drenagem.

    70 m

    60 m

    50 m

    Curso dgua

    Divisor de drenagem

  • Definio dos divisores de drenagem e dos cursos dgua a partir de cartas topogrficas

    Os cursos dgua e os divisores de drenagem jamais se interceptam. A ilustrao exemplifica um erro na definio dos cursos dgua e divisores de drenagem.

    70 m

    60 m

    50 m

    Curso dgua Divisor de drenagem

  • Exerccio: considerando os dois pontos destacados na seguinte carta topogrfica, definir suas respectivas bacias hidrogrficas e cursos dgua relacionados.

  • Resoluo: os divisores de drenagem das bacias esto destacados com a cor vermelha, enquanto os cursos

    dgua com a cor azul.

  • HIDROLOGIA CCE 0218

    Curso de Arquitetura e Urbanismo Prof. Lauro Pessoa Gegrafo / Mestre em Geografia

    Aula 03 Escoamento Superficial e Bacias Hidrogrficas

  • 1 mm de chuva

    1 L por m2

    10.000 L ou 10 m3 por ha

    1.000.000 L ou 1.000 m3 por Km2

    A relao entre altura da precipitao, rea de captao e volume precipitado resume-se no contedo da tabela apresentada a seguir:

    Portanto, se em uma rea de 37 ha ocorre uma precipitao de 68 mm, o volume total precipitado nesta rea ser dado por:

    Se, 1 mm por ha igual 10 m3, ento:

    68 mm por ha = 68 x 10 = 680 m3

    680 m3 por ha x 37 ha = 25.160 m3.

    Relao precipitao - rea - volume

  • Fase do ciclo hidrolgico correspondente ao deslocamento das guas sobre a superfcie do planeta, por efeito da gravidade. No que concerne s formas das superfcies onde ocorra o escoamento superficial, este pode ser classificado conforme os seguintes tipos:

    Escoamento superficial

    Escoamento concentrado, canalizado, ou de guas sujeitas. responsvel pela promoo da eroso linear ou em sulcos.

    Escoamento difuso, no- -canalizado, laminar ou de guas livres. responsvel pela promoo da eroso laminar ou areolar.

  • Corresponde ao volume de gua escoado em um curso dgua durante uma determinada unidade de tempo. Seu valor obtido mediante o produto da velocidade mdia da gua (obtida com molinetes) pela rea da seo transversal no local de medio. A vazo normalmente expressa em l/s ou m3/s.

    Vazo

    Velocidade mdia:

    1,3 m/s

    rea: 3 m x 8 m =

    24 m2

    Vazo: 1,3 m/s x 24 m2

    31,2 m3 / s.

    Molinete

  • Vazes normais e vazes de inundao Vazes normais: associadas ao escoamento fluvial no interior do leito de vazante, do leito menor ou do leito maior. - Leito de vazante: associado a baixas vazes; - Leito menor: associado a vazes normais (mdias) dos rios; - Leito maior: associado a vazes elevadas (cheias ou enchentes anuais dos rios); Vazes de inundao: vazes de magnitudes extremamente elevadas, cuja ocorrncia irregular no tempo, variando do perodo de dcadas a centenas de anos. Tais vazes excedem a capacidade de escoamento dos leitos maiores, acarretando a inundao dos terraos fluviais.

  • Dado um ponto qualquer sobre a superfcie, toda a rea, cuja conformao topogrfica promova a conduo do escoamento superficial em direo ao referido ponto, corresponder sua bacia hidrogrfica. A linha que atue na definio dos fluxos que escoaro para diferentes bacias hidrogrficas designada como divisor de drenagem, divisor de guas ou, ainda, linha de cumeada.

    Bacia hidrogrfica

  • Definio dos divisores de drenagem e dos cursos dgua a partir de cartas topogrficas

    Setores do terreno que apresentem conformao cncava promovem a convergncia dos fluxos dgua, enquanto aqueles de conformao convexa promovem a divergncia desses fluxos. Consequentemente...

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  • Definio dos divisores de drenagem e dos cursos dgua a partir de cartas topogrficas

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  • Definio dos divisores de drenagem e dos cursos dgua a partir de cartas topogrficas

    Os cursos dgua so gerados no interior dos setores cncavos, enquanto os divisores de drenagem so observados sobre os setores convexos.

    70 m

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    50 m

    Curso dgua

    Divisor de drenagem

  • Definio dos divisores de drenagem e dos cursos dgua a partir de cartas topogrficas

    Os cursos dgua e os divisores de drenagem sempre interceptam as curvas de nvel de modo perpendicular. A ilustrao exemplifica um erro na definio dos cursos dgua e divisores de drenagem.

    70 m

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    50 m

    Curso dgua

    Divisor de drenagem

  • Definio dos divisores de drenagem e dos cursos dgua a partir de cartas topogrficas

    Os cursos dgua e os divisores de drenagem jamais se interceptam. A ilustrao exemplifica um erro na definio dos cursos dgua e divisores de drenagem.

    70 m

    60 m

    50 m

    Curso dgua Divisor de drenagem

  • Exerccio: considerando os dois pontos destacados na seguinte carta topogrfica, definir suas respectivas bacias hidrogrficas e cursos dgua relacionados.

  • Resoluo: os divisores de drenagem das bacias esto destacados com a cor vermelha, enquanto os cursos

    dgua com a cor azul.

  • HIDROLOGIA CCE 0218

    Curso de Arquitetura e Urbanismo Prof. Lauro Pessoa Gegrafo / Mestre em Geografia

    Aula 03 Comportamento Hidrolgico das Bacias Hidrogrficas

  • A B

    Considerando exclusivamente o aspecto forma, e assumindo todos os demais aspectos como semelhantes, qual das duas bacias apresenta o maior risco para a ocorrncia de inundaes?

  • A bacia A, pois, nas bacias que possuem um formato aproximadamente circular, os locais de confluncia dos canais situam-se mais prximos uns dos outros, consequentemente, a totalidade do volume de gua drenado pela bacia chega ao exultrio* aproximadamente no mesmo momento.

    A B

    * Exultrios

  • Mtodo para a determinao do grau de circularidade da bacia: clculo do coeficiente de compacidade (Kc). Corresponde relao entre o permetro da bacia (P) e a circunferncia de um crculo de igual rea (A). Este coeficiente um nmero adimensional que varia na dependncia exclusiva do formato da bacia. Quanto maior a irregularidade da bacia (ou seja, quanto mais o seu formato seja diferente do circular), maior ser seu coeficiente de compacidade e, consequentemente, menor o risco para a ocorrncia de inundaes. De modo contrrio, bacias com formatos regulares (ou seja, aproximadamente circulares), apresentaro coeficientes de compacidade reduzidos (tendentes ao valor 1), e, portanto, riscos elevados de inundao.

  • Exerccio: calcular os coeficientes de compacidade das bacias utilizadas no exemplo anterior.

    A B

    Permetro (P): 94,298 km

    Permetro (P): 120,949 km

    rea de ambas as bacias

    630,542 km2

  • A B

    Maior risco de inundao

    Menor risco de inundao

  • Considerando exclusivamente o aspecto densidade de drenagem, e assumindo todos os demais aspectos como semelhantes, qual das duas bacias apresenta o maior risco para a ocorrncia de inundaes?

    A B

  • A B

    A bacia A, pois sua maior densidade de drenagem indica a predominncia do processo de escoamento superficial, em detrimento do processo de infiltrao.

  • Mtodo para a determinao da densidade de drenagem (). Corresponde relao entre o comprimento total () dos cursos dgua de uma bacia e rea (A) da mesma. A densidade de drenagem varia diretamente com a extenso dos cursos dgua da bacia. Quanto maior esta densidade (ou seja, quanto maior a extenso resultante do somatrio dos comprimentos dos canais), maior a proporo de guas que escoam superficialmente, em detrimento das guas que infiltram e, consequentemente, maior o risco para a ocorrncia de inundaes. De modo contrrio, quanto menor esta densidade, menor a proporo de guas que escoam superficialmente, em relao quelas que infiltram, e, portanto, menor o risco para a ocorrncia de inundaes.

  • Exerccio: calcular as densidades de drenagem das bacias utilizadas no exemplo anterior.

    A B

    Comprimento dos canais (): 141,726 km

    rea (A) de ambas as bacias

    630,542 km2

    Comprimento dos canais (): 66,877 km

  • A B

    Maior risco de inundao

    Menor risco de inundao

  • Considerando exclusivamente o aspecto declividade do leito fluvial, e assumindo todos os demais aspectos como semelhantes, qual dos dois leitos apresenta o maior risco para a gerao de inundaes em suas respectivas bacias?

    A B

  • O leito A, pois superfcies de maior inclinao no favorecem o processo de infiltrao, e ainda contribuem para imprimir maior velocidade ao escoamento superficial, o que acelera a acumulao de gua nos baixos-cursos das bacias.

    A B

  • Mtodo para a determinao da declividade mdia dos leitos (d). Corresponde relao entre a distncia vertical (DV) e a distncia horizontal (DH), compreendidas entre o ponto mais elevado e o mais rebaixado do leito. Para que o resultado seja apresentado em porcentagem, deve-se multiplic-lo por 100.

  • Exerccio: calcular as declividades mdias dos leitos apresentados no exemplo anterior.

    A B

    Distncia horizontal (DH) do leito A: 70 km

    Distncia vertical (DV) para ambos os

    leitos: 91 m

    Distncia horizontal (DH) do leito B: 140 km

  • A B

    Maior risco de inundao

    Menor risco de inundao

    Distncia horizontal (DH) do leito A: 70 km

    Distncia horizontal (DH) do leito B: 140 km

    Distncia vertical (DV) para ambos os

    leitos: 91 m

  • Um hidrograma corresponde a um grfico que representa a variao da vazo em relao ao tempo, atravs do traado de hidrgrafas (curvas de vazo). Quando um hidrograma encontra-se associado a um hietograma (grfico que representa a variao temporal da precipitao) pode-se analisar os tempos de resposta do escoamento fluvial aos eventos pluviomtricos.

    Anlise do hidrograma

    Tempo

    Vaz

    o /

    pre

    cip

    ita

    o

    Precipitao

    Vazo na bacia A

    Vazo na bacia B

  • No caso da figura abaixo, a bacia A apresenta uma ocupao do solo tipicamente urbana, resultando numa resposta mais rpida do escoamento superficial, em vazes mais intensas e em maiores riscos ocorrncia de inundaes, devido impermeabilizao da superfcie. De maneira oposta, a bacia B, por constituir-se numa rea natural, ainda no-significativamente sujeita s intervenes humanas, apresenta um retardamento na resposta das vazes, valores mais moderados deste parmetro e, consequentemente, menores riscos de inundao.

    Tempo

    Vaz

    o /

    pre

    cip

    ita

    o

    Precipitao

    Vazo na bacia A (urbana)

    Vazo na bacia B (natural)

  • A variabilidade na configurao das hidrgrafas no ocorre apenas entre bacias distintas, na medida em que mesmo um evento pluviomtrico simples (composto por apenas um pico de intensidade mxima) pode redundar em hidrgrafas compostas (que apresentam dois ou mais picos de vazo) em uma nica bacia.

    Tempo

    Vaz

    o /

    pre

    cip

    ita

    o

    Precipitao

    Vazo

  • A causa desse fenmeno est relacionada diferena dos tempos de resposta entre o escoamento superficial (ou escoamento direto) e o escoamento de base (fluxo associado gua que infiltra no solo e posteriormente exfiltrada para os rios, contribuindo, assim, com o escoamento fluvial). Na figura abaixo, o primeiro pico de vazo decorrente da contribuio por parte do escoamento direto (que apresenta uma resposta mais imediata), enquanto o segundo est associado ao escoamento de base (cuja resposta retardatria).

    Tempo

    Vaz

    o /

    pre

    cip

    ita

    o

    Precipitao

    Vazo

  • A B

    A B

    A B

    A anlise dos parmetros fluviais e morfolgicos deve ser acompanhada do estudo dos hidrogramas.

    Tempo

    Vaz

    o

    Tempo

    Vaz

    o

    Bacias / leitos tipo A

    Bacias / leitos tipo B

    Kc = 1,051 Kc = 1,349

    = 0,225 km/km2 = 0,106 km/km2

    d = 0,13 % d = 0,065 %

  • Maior densidade no

    alto-curso

    Maior densidade no baixo-curso

    Qual o formato dos hidrogramas?

    Tempo

    Vaz

    o

    Tempo

    Vaz

    o

    Outras caractersticas que afetam o formato dos hidrogramas: variao na distribuio espacial da densidade de drenagem na bacia.

  • Outras caractersticas que afetam o formato dos hidrogramas: variao na distribuio espacial da densidade de drenagem na bacia.

    Maior densidade no

    alto-curso

    Maior densidade no baixo-curso

    Qual o formato dos hidrogramas?

    Tempo

    Vaz

    o

    Tempo

    Vaz

    o

  • Outras caractersticas que afetam o formato dos hidrogramas: variao na distribuio espacial da precipitao na bacia.

    Precipitao no baixo-curso

    Precipitao no alto-curso

    Qual o formato dos hidrogramas?

    Tempo

    Vaz

    o

    Tempo

    Vaz

    o

  • Precipitao no baixo-curso

    Precipitao no alto-curso

    Qual o formato dos hidrogramas?

    Tempo

    Vaz

    o

    Tempo

    Vaz

    o

    Outras caractersticas que afetam o formato dos hidrogramas: variao na distribuio espacial da precipitao na bacia.

  • Fim

  • HIDROLOGIA CCE 0218

    Curso de Arquitetura e Urbanismo Prof. Lauro Pessoa Gegrafo / Mestre em Geografia

    Aula 05 Interceptao, evapotranspirao e infiltrao

  • - Efeito de barreira ao impacto direto das chuvas sobre o solo, causado pela presena da cobertura vegetal e da manta de detritos vegetais dispostos no solo (serrapilheira).

    - A interceptao promove a reduo da energia cintica das gotas, oferecendo maior proteo do solo; - A serrapilheira apresenta um grande potencial de armazenamento de gua (at 3 vezes o seu peso), favorecendo a infiltrao e a regularizao das vazes.

    Interceptao

  • Interceptao urbana

    Impedimento da infiltrao da gua no solo, em funo do armazenamento nas estruturas urbanas e, principalmente, da impermeabilizao da superfcie. Consequncias: - Rebaixamento do lenol fretico; - Aumento do escoamento superficial; - Ocorrncia de inundaes; - Gerao de poluio hdrica.

  • Evapotranspirao

    - Evaporao: passagem da gua presente sobre a superfcie do planeta (oceanos, rios, solos, etc.) para o estado gasoso.

    - Transpirao: processo fisiolgico vegetal no qual a atividade biolgica das plantas libera vapor dgua para a atmosfera.

    - Evapotranspirao: conjunto resultante da combinao dos dois processos anteriores.

  • O papel da evapotranspirao no balano hidrolgico

    A diferena entre o total precipitado e a evapotranspirao em uma rea resultar na quantidade de gua disponvel para o escoamento superficial e para a infiltrao, portanto, resultar na quantidade de gua disponvel para o consumo humano.

    Evapotranspirao potencial: quantidade total de gua que seria evapotranspirada caso houvesse disponibilidade hdrica constante para alimentar o processo de forma ininterrupta. No semirido brasileiro, enquanto a precipitao mdia gira em torno dos 800 mm anuais, evapotranspirao potencial assume valores prximos a 2000 mm anuais, em algumas regies.

  • Fatores intervenientes na evapotranspirao

    - Estao do ano; - Hora do dia; - Nebulosidade; - Umidade atmosfrica; - Vento; - Disponibilidade de gua no solo; - Profundidade da gua e das razes.

    OBS.: o processo de evapotranspirao consome grandes quantidades de calor do ambiente.

  • Infiltrao

    Transferncia da gua presente na superfcie para o interior do solo.

    Formas de contribuio da cobertura vegetal para a infiltrao: - Diminuio da compactao gerada pelo impacto direto das chuvas; - Reteno de gua principalmente pela serrapilheira, e progressiva liberao para o solo; - Favorecimento gerao de porosidade no solo (decomposio de razes e atividade de animais escavadores, como formigas e minhocas).

  • Fatores intervenientes na infiltrao

    - Topografia do local

  • Fatores intervenientes na infiltrao

    - Profundidade dos solos

  • Fatores intervenientes na infiltrao

    - Porosidade: razo entre o volume dos poros e o volume total de uma amostra de solos (grandeza expressa em porcentagem); - Permeabilidade: propriedade de um meio de permitir o deslocamento de um fludo em seu interior (diretamente proporcional ao grau de comunicabilidade entre os poros).

  • Fatores intervenientes na infiltrao

    - Percolao: diz respeito ao movimento da gua no interior do solo;

    - Drenagem: propriedade associada capacidade dos percolao dos solos. Solos bem drenados atingem o estado de saturao somente durante chuvas intensas, enquanto aqueles mal drenados o fazem mesmo em eventos pluviomtricos de baixa intensidade.

  • Fatores intervenientes na infiltrao

    - Composio (tamanho dos gros granulometria)

    Material Tamanho das

    partculas (mm) Permeabilidade

    Cascalho 7 a 20 Muito alta

    Areia grossa 1 a 2 Alta

    Areia fina 0,3 Alta a mdia

    Silte e argila 0,04 a 0,006 Baixa a muito baixa

  • Fatores intervenientes na infiltrao

    - Quantidade de umidade antecedente;

  • Fatores intervenientes na infiltrao

    - Quantidade de matria orgnica presente no solo

  • Fatores intervenientes na infiltrao

    - Quantidade de material argiloso presente no solo

  • Capacidade de infiltrao

    Taxa de infiltrao da gua no solo, dependente do inter- -relacionamento entre os mecanismos de entrada, estocagem e transmisso de gua.

    Tempo

    Escoamento superficial

    Infiltrao

    Vo

    lum

    e

    Precipitao

  • Capacidade de infiltrao

    Exemplo:

    Precipitao: 20 mm / h

    Capacidade de infiltrao: 20 mm / h

    Precipitao: 30 mm / h

    Capacidade de infiltrao: 20 mm / h

    Escoamento: 10 mm / h

  • O processo de infiltrao

    O processo de infiltrao ocorre em funo da atuao de trs fenmenos: gravidade, capilaridade e osmose. Capilaridade: preenchimento de orifcios que apresentam pequenas dimenses (capilares), devido fora de atrao molecular entre a gua e a superfcie dos orifcios. Sua intensidade inversamente proporcional ao tamanho dos orifcios. Osmose (no solo): absoro de gua por parte dos sais presentes no solo.

    Sentido de atuao da

    capilaridade

    Sentido de atuao da gravidade

  • Zonas de acumulao de gua no solo

    gua gravitacional

    gua capilar

  • Aqufero

    Qualquer formao geolgica que permita o armazenamento e a circulao de gua em volumes passveis de explorao pela sociedade. Por apresentarem estas caractersticas, as formaes sedimentares (originadas pela deposio de sedimentos em ambiente aqutico) normalmente constituem-se em excelentes aquferos, os quais so classificados como aquferos de porosidade.

    Plancies fluviais

    Plancies costeiras

    Bacias sedimentares

  • Aqufero

    J as formaes cristalinas, originadas pelo resfriamento do magma, ou pela transformao das formaes sedimentares, do origem aos aquferos de fraturas, normalmente caracterizados pela baixa capacidade de armazenamento e circulao.

  • Impactos causados s guas subterrneas Poluio: causada pelo contato do lenol subterrneo com guas provenientes do escoamento urbano e rural, esgotos, lixes, fossas, dentre outras fontes poluidoras.

  • Impactos causados s guas subterrneas Zonas de conflito entre poos: desabastecimento de poos menos profundos, em decorrncia do excesso de extrao em poos mais profundos.

  • Impactos causados s guas subterrneas Salinizao de aquferos costeiros: penetrao da gua salgada do mar em aquferos de gua doce, em funo do excesso de explorao dessas reservas.

  • A gua subterrnea e a estabilidade dos solos

    - Rebaixamento do solo: extrao excessiva de gua subterrnea, promovendo a perda da frao da fora de sustentao que exercida pela gua.

  • A gua subterrnea e a estabilidade dos solos

    - Solifluxo: escorregamento das encostas, em decorrncia da perda do atrito entre as partculas do solo, quando este atinge o estado de saturao.

  • A gua subterrnea e a estabilidade dos solos

    - Boorocas (voorocas): resultam da intensificao da eroso, quando o processo de inciso linear atinge o solo abaixo do nvel fretico, naturalmente menos estvel devido sua saturao.

  • Fim

  • HIDROLOGIA CCE 0218

    Curso de Arquitetura e Urbanismo Prof. Lauro Pessoa Gegrafo / Mestre em Geografia

    Aula 06 Drenagem urbana

  • Ignorncia dos gestores pblicos acerca das formas de preveno e controle das inundaes; Desinteresse dos gestores municipais pela adoo de medidas de controle, diante das vantagens obtidas com a declarao do estado de calamidade pblica (gastos realizados sem concorrncia pblica); Segregao socioespacial, com a ocupao das reas nobres pela populao economicamente privilegiada, e das reas de risco pela populao de baixa renda; Falta de educao da populao (em termo gerais, e em termos de educao ambiental); Dissipao da memria histrica em relao recorrncia das inundaes; Desgaste poltico associado adoo de medidas de controle no- -estruturais (carter impopular), em detrimento das medidas estruturais (carter populista).

    Fundamentos sociais do problema das inundaes

  • Conjunto de medidas estruturais e no-estruturais que visam atenuao dos riscos e prejuzos decorrentes das inundaes urbanas. As medidas estruturais correspondem implantao da infraestrutura de drenagem, enquanto as no-estruturais relacionam-se s aes de carter social e administrativo.

    Drenagem urbana

  • Medidas no-estruturais

  • Conjunto de diretrizes que definem a gesto do espao e das diversas infraestruturas urbanas, no que diz respeito relao desses elementos com o sistema de drenagem de uma cidade. O objetivo bsico de um PDDU corresponde ao planejamento da coleta e distribuio da gua no espao e no tempo, visando minimizar ou evitar os prejuzos sociais, econmicos e ambientais acarretados pelas inundaes.

    Plano diretor de drenagem urbana (PDDU)

  • ser parte integrante ou estar estreitamente relacionado ao Plano Diretor Municipal, na medida em que: - apresenta interfaces com as demais polticas de ordenamento do espao; - o sistema de drenagem vincula-se s demais infraestruturas urbanas (abastecimento de gua, esgotamento sanitrio, sistema virio, etc.); considerar a realidade de toda a bacia hidrogrfica; possibilitar a participao da sociedade nos processos decisrios, e promover conscientizao sobre a importncia da implementao do plano; prever o controle e a fiscalizao permanentes.

    Princpios fundamentais de um PDDU:

  • O planejamento da ordenao do espao e da infraestrutura do sistema de drenagem requer a previso das rotas de expanso urbana.

    Identificao das tendncias de expanso urbana

  • O mapeamento prvio das vrzeas de inundao e das demais reas de risco deve orientar a definio dos espaos de ocupao restrita.

    Zoneamento prvio das vrzeas de inundao

  • Integrao das vrzeas de inundao ao tecido urbano como reas de lazer.

  • As reas de risco, previamente identificadas, devem ser adquiridas pelo poder pblico, antes que venham a ser loteadas, ocupadas e tenham seus valores imobilirios incrementados.

    Aquisio pblica das reas de risco

  • Os proprietrios responsveis pela impermeabilizao do solo devem ressarcir o poder pblico e a sociedade pelo fato de contriburem para o aumento do escoamento superficial urbano.

    Imposto sobre a rea impermeabilizada

  • Sistema composto por mecanismos de coleta de dados hidrolgicos, um centro de anlise das informaes e um plano de aes emergenciais da Defesa Civil.

    Sistema de previso e alerta de inundaes

  • Medidas estruturais

  • Conjunto das infraestruturas que objetivam favorecer a infiltrao das guas pluviais, bem como coletar, transportar e realizar o lanamento final dos volumes excedentes.

    Sistema ou rede de drenagem

  • Corresponde aos dispositivos de controle do escoamento que ocorre no interior dos lotes ou dos empreendimentos individualizados. Planos de infiltrao:

    Controle de drenagem na fonte

  • Valas de infiltrao:

  • Bacias de percolao:

  • Bacias de armazenamento:

  • Pavimentos permeveis:

  • - Coeficiente de escoamento superficial para diferentes tipos de pavimentos*:

    * Com base em simulao de chuva com intensidade igual a 110 mm / h.

    Pavimento Coeficiente

    Concreto 0,95

    Solo compactado 0,66

    Paraleleppedo 0,60

    Bloco vazado 0,03

    Concreto permevel 0,03

  • - Reservatrios de deteno de uso combinado (utilizao mltipla do espao):

    Estacionamento com nvel rebaixado e pavimento permevel.

  • Corresponde infraestrutura de pequeno porte, normalmente associada s vias pblicas e quadras, sendo responsvel pela captao direta do escoamento superficial oriundo dessas reas. Dispositivos convencionais:

    Microdrenagem

    Sarjetas

    Bocas de lobo

    Galerias primrias

  • Dispositivos de controle de jusante

    - Controle no sistema virio:

    Valas de deteno

  • - Controle no sistema virio:

    Trincheiras de infiltrao

  • - Controle no sistema virio:

    Vias com pavimentos permeveis

    Via impermevel e a necessidade de

    drenagem lateral

    Via permevel e a no-necessidade de

    drenagem lateral

  • - Pequenos reservatrios de deteno:

  • - Reservatrios de deteno de uso combinado (utilizao mltipla do espao):

    Quadras esportivas

  • - Reservatrios de deteno de uso combinado (utilizao mltipla do espao):

    Poos de infiltrao

  • Corresponde aos elementos responsveis pela coleta das guas pluviais provenientes do sistema de microdrenagem. Tais elementos so constitudos tanto pelos escoadouros naturais (cursos dgua e fundos de vales em geral), quanto pelas infraestruturas de drenagem de grande porte. Galerias de drenagem secundrias:

    Macrodrenagem

  • Escoadouros naturais ou no-canalizados (rios e riachos urbanos):

  • Dragagem do fundo do leito:

  • Diques de contenso:

    Diques

  • Escoadouros canalizados (canalizao dos rios e riachos):

    Retificao dos canais e revestimento das

    margens

  • - Leitos naturais X canalizao:

  • Reservatrios de deteno de grande porte (piscines):

  • Fim