UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MOÇAMBIQUE FACULDADE DE ENGENHARIA

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

Cadeira: Hidrologia e recursos Hidricos

Introdução

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Conteúdo

•Conceitos gerais•Historia da evolucao da ciencia da Hidrologia•Origem da agua•Estados da agua•Reservas hidricas da terra (rios);•Situacao de Mocambique•Utilizacao da agua•Medidas de area e volume

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INTRODUÇÃO Hidrologia: Hydor (agua) Logos (estudos ou

Ciencia) = Ciencia que estuda a agua.

Como ciencia, a hidrologia estuda a ocorrência, distribuição e movimentação da agua no planeta Terra (DNIT 2005).

O Painel Ad Hoc em Hidrologia do Conselho Federal para Ciência e Tecnologia dos Estados Unidos, 1959 recomendou a seguinte definição: "hidrologia é a ciência que trata da água na Terra, sua ocorrência, circulação e distribuição, suas propriedades físico-químicas e sua relação com o meio ambiente, incluindo sua relação com a vida. “O domínio da hidrologia abraça toda a história da água na Terra."

Historia: Hidrologia é uma ciência jovem, teve seu maior impulso de desenvolvimento no século XX, devido à necessidade das grandes obras hidráulicas.

A preocupação dos homens com os fenômenos hidrológicos remontam ao Egipto, à Índia e à China.

Entre 3000 a.C., os egípcios construíram no rio Nilo, 30 quilômetros ao sul do Cairo a barragem de Sadd-el-Kafara, em alvenaria de pedra, com cerca de 100 metros de extensão e dez metros de altura, para abastecimento de água potável, finalidade rara entre as obras da época 4

Historia da Hidrologia

Origem da agua

• Origem da água: existem várias teorias, muitos acreditam que a água possa ter descido a terra depois de um bombardeio, e que foi entregue por cometas, ou outros seres extraterrestres

• Teoria cientifica: a origem da água se deu pela libertação de gases (hidrogênio e oxigênio), ou seja, na terra havia somente água através de vapor, depois, esse vapor foi transformado em nuvens e começaram a cair em forma de chuva, havendo assim um enorme acúmulo de água (mares e água entre as rochas).

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Estados da agua

• Liquido: é o mais comum, pois está mais presente em nosso dia a dia. É a água que bebemos, tomamos banho, lavamos roupa e louças e etc. Podemos encontrar, na natureza, a água neste estado nos mares, rios, lagos, riachos, entre outros

• Sólido: a água se apresenta na forma de gelo. Neste estado físico, ela é mais comum em regiões frias do continente com na Antártida e no Polo Norte. A água também pode passar do estado físico líquido para o sólido de forma artificial.

• Gasoso

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Cont.• Gasoso: embora menos visível, também está muito presente

em nossas vidas. A água é encontrada no estado gasoso após passar pelo processo de evaporação.

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Mudancas no estado da agua (processos)• A água passa por cinco processos de transformação na

natureza. Estas transformações ocorrem de acordo com a mudança de temperatura da água.

Vaporização: quando a água passa do estado líquido para o gasoso. Pode ocorrer através de dois processos (ebulição e vaporização lenta).

Solidificação: a água passa do estado líquido para o sólido. Essa transformação ocorre quando a água atinge a temperatura de 0ºC. Quando a água chega a 0ºC no congelador, por exemplo, ela muda para o estado sólido (gelo).

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CONT. Condensação: mudança da água do estado gasoso para o

líquido. Este processo é muito comum na formação das chuvas, quando o vapor de água é transformado em água líquida após uma queda de temperatura. Também pode-se observar este processo nas gotículas de água que se formam na parte interna da tampa da panela quando estamos fervendo água.

Fusão: ocorre quando a água passa do estado sólido para o líquido. Quando o gelo é retirado do congelador, a temperatura da água vai aumentando. Quando ela ultrapassa a marca de 0ºC (ponto de fusão), começa a derreter, transformando-se em água líquida.

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CONT. Sublimação: quando a água passa do estado gasoso para o

sólido e vice-versa, sem passar pelo estado líquido. É a transformação mais rara na natureza. Geralmente, este processo de transformação é realizado em laboratórios.

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As águas cobrem 70% da superficie da Terra, menos de 3% é doce. Cerca de 70% da água consumida no mundo, incluindo a desviada dos rios e a bombeada do subsolo é utilizada para irriga ção; 20% para industrias e 10% para o consumo caseiro.

Reservas hídricas da terra

Tipos da agua % Fontes

Salgada (total) …˃97 Oceanos e mares

Doce (total) …≤3 Polos, subsolo, rios e lagos

Total da água doce ~ 90 Circulos polares e subsoloTotal da água doce ~ 10 Rios e lagos

Fonte: Chris Bueno, 2012 & Relatorios da ONU, 2012.

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Água doce (10 maiores rios do mundo)

Rio Extensão (km) OrigemNilo 7 088 Ruanda (Floresta Nyungwe)

Amazonas 6 992 Perú (Cordilheira dos Andes)Mississip 6 212 Minnesota (Lago Itasca)Ob-Irtich 5 570 Asia (Russia)

Yangtze (Chang Jiang) 5 520 ChinaAmarelo (Hoang Ho) 4 672 China

Congo 4 667 Antiga Zaire..Amur (Heilong) 4 509 China

Lena 4 269 RussiaRio Mackenzie 4 241 Canada

Fonte: DNIT, 2005

O rio Congo é mais profundo do mundo, nalguns lugares do seu percurso a sua profundidade chega a atingir 230 metros. A região da America do Sul (Latina) é a mais rica em recusros hidricos no mundo, com o Brasil acumulando cerca de 13% da agua doce potavel.

Conceitos gerais Rio: curso natural da agua que flui no sentido de um outro curso

maior de agua (oceano ou um lago, um mar ou um outro rio). Lago: é uma depressão natural na superfície da Terra que

contém permanentemente uma quantidade variável de água. Essa água pode ser proveniente da chuva, duma nascente local, ou de curso de água, como rios que desaguam nessa depressão.

Oceanos: extensão de água salgada que rodeia os continentes e cobre a maior parte da Terra.

Aquífero: é toda formação geológica em que a água pode ser armazenada e que possua permeabilidade suficiente para permitir que esta se movimente (rocha, sedmentos) - “porosidade”.

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Alem de ter a costa banhada pelo Oceano Indico, Moçambique tem cerca de 80 rios, dos quais, o Incomate, Limpopo, Save, Ligonha, Rovuma, Lurio, Buzi, entre outros e o Zambeze sao destacados como mais importantes. O Zambeze é o mais extenso no pais, percorrendo pouco mais de 450km dentro do territorio nacional. O Lurio é o maior rio natural de Moçambique, com a nascente nos planaltos dos distritos Cuamba e Mecanhelas (Niassa), Gurue (Zambezia) e Malema (Nampula).

Situção de Moçambique

Superficie km²

Total 799 380

Terra 786 380

Aquosa 13 000Fonte: Atlas Geografico - Mocambique

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Situção de Moçambique (Cont.)

Região Area (km²) Escoamento nacional (km³/ano)

Escoamento (Paises vizinhos) - (km³/ano)

Centro-Norte 588 000 96 99.2

Sul 198 380 4 17

Total 786 380 100 116.2

Distribuicao do escoamento annual medio por regioes de Mocambique

Utilização da água• Utiliza-se a água para fins diversos como: Consumo domestico: higiene pessoal, cozinha,

abeberamento.

Consumo publico (institucional): escolas, serviços urbanos (bombeiros, jardins, comercio, etc.

Consumo industrial: Irrigação agro-industrial, fabricas, produ ção da energia electrica, pesca, turismo e navegação fluvial e ou marítima.

Para fins de conservação do meio ambiente.

Etc.

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Distribuição dos consumos da água por regioes hidrograficas de Moçambique

Região Domes

tico (hm³)

Industrial (hm³/ano)

Irrigacao (hm³/ano) Total

hm³/ano) Total (mm/ano)

Centro-Norte 276 25 605 906 11.7

Sul 185 40 1 295 1520 4.1

Total 461 65 1 900 1426 15.8

Áreas de aplicação da hidrologia e recursos hidricos Hidráulica Barragens Drenagem Controlo da erosão Navegação Irrigação Recreação/desporto (pesca, etc).

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Ramos da hidrologia Hidrografia: estudo das aguas superficiais Potamologia: estudo dos rios Limonologia: estudo dos lagos Hidrogeologia: estudo das aguas subterraneas Oceanografia: estudos dos oceanos Hidrometeorologia/meteorologia: estudo da água atmosferica.

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Medidas/unidades de área e volume

Área Volumemm² mm³ mlcm² cm³ Cldm² dm³ dlm² m³ l

dam² dam³hm² hm³

ha (hectar) km³km²

Importante: saber as unidades de área e de volume, incluindo a conversão duma unidade para a outra. O Engenheiro Civil precisa desse conhecimento para melhor dar conselho ao tipo e a dimensão da obra para um determinado tamanho de um terreno. Importante saber o volume/quantidade de água necessária para uma obra, de acordo com o traço do material usado (areia, cimento, areia, etc).

TAKHUTA/OBRIGADO

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