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HIDROLOGIA
Precipitação
Prof° Miguel Toledo del Pino, Eng. Agrícola – Dr.
2018
2.1 INTRODUÇÃO
A precipitação constitui-se num dos principais componentes
do ciclo hidrológico, representando a água que entra na bacia
hidrográfica.
As taxas de infiltração de água no solo e de escoamento
superficial, estão intimamente relacionadas com as
características espaciais e temporais da precipitação e
também com fatores intrínsecos ao solo e ao seu manejo.
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2.1 INTRODUÇÃO
No ciclo hidrológico, a precipitação é o elo entre os
fenômenos atmosféricos e aqueles da superfície da terra,
sendo eles:
Infiltração: responsável pela reposição da água no solo e nos
aquíferos;
Escoamento superficial: responsável pela erosão hídrica e
pelo transporte de sedimentos; pelo suprimento de água para
várias atividades econômicas; pelas enchentes e inundações.
(cont.)
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2.2 FORMAS DE PRECIPITAÇÃO
Chuva:
é a principal forma de precipitação em regiões tropicais e
subtropicais, atingindo a superfície na forma líquida.
A chuva e é um dos principais ramos da hidrologia.
Granizo:
situação em que a precipitação ocorre na forma de pedras
irregulares de gelo, com tamanho mínimo de 5 mm.
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Neve:
formação de nuvens com temperaturas muito frias (abaixo de 0oC), formam-se flocos de gelo (formas hexagonais) devido ao processo de sublimação da água, passando do estado físico de vapor diretamente para o sólido.
Orvalho:
a água contida na forma de vapor na atmosfera sofre condensação, em função de um processo de resfriamento, precipitando na forma de orvalho nas diferentes superfícies.
2.2 FORMAS DE PRECIPITAÇÃO
(cont.)
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Geada:
a formação de geada é semelhante ao do orvalho, mas não é o
orvalho congelado.
No caso da geada, o ponto de orvalho na curva de saturação é
abaixo de zero, havendo um processo de sublimação, com a
água precipitando-se na forma de gelo.
2.2 FORMAS DE PRECIPITAÇÃO
(cont.)
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2.3 GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS
Altura de água precipitada – h:
Também denominada lâmina.
Representa a altura de água precipitada, recolhida numa
superfície horizontal, sendo expressa, geralmente, em mm.
Intensidade de precipitação – I:
Representa a variação da lâmina precipitada num intervalo
infinitesimal de tempo.
t
hI
dt
dhI m
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2.3 GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS
Tempo de duração – t:
Período de tempo contado desde o início até o fim da
precipitação (horas ou minutos).
Frequência:
Número de ocorrências de uma determinada precipitação no
decorrer de um período de tempo especificado.
(cont.)
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2.4 MEDIDAS DE PRECIPITAÇÃO
Processo relativamente simples, consistindo no recolhimento
da quantidade de água precipitada sobre determinada área.
A sua quantificação pode ser feita por:
Aparelhos totalizadores PLUVIÔMETROS;
Área captação 400 cm2, altura 1,50 m e afastado, pelo menos, 10 m
de obstáculos.
Registradores contínuos PLUVIÓGRAFOS.
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2.4 MEDIDAS DE PRECIPITAÇÃO
(cont.)
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2.4 MEDIDAS DE PRECIPITAÇÃO
Exemplo com pluviômetro:
Conteúdo medido na proveta = 60 ml
Diâmetro “boca” pluviômetro = 20 cm
Resolução:
Lembrar da relação
Em sala de aula.
2m
litro1mm1
(cont.)
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2.4 MEDIDAS DE PRECIPITAÇÃO
Os pluviógrafos fornecem um gráfico, conhecido como
pluviograma, em que são registradas as alturas de chuva em
função do tempo.
Grandezas determinadas: altura (lâmina), tempo de duração e
intensidade de precipitação.
Em geral, o pluviograma pode corresponder a um período de 1
dia, 1 semana ou 1 mês.
(cont.)
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2.4 MEDIDAS DE PRECIPITAÇÃO
(cont.)
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2.4 MEDIDAS DE PRECIPITAÇÃO
(cont.)
Exemplo hipotético de uma leitura de precipitação
registrado em um pluviograma
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2.4 MEDIDAS DE PRECIPITAÇÃO
(cont.)
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A existência de falhas ou interrupções nos registros das
estações pluviométricas, é devido:
Defeitos no aparelho
Ausência do observador
Para fazer um estudo relativo ao regime hidrológico de um rio,
é necessário:
Uma série contínua e completa de dados, que é um requisito
indispensável para o estudo.
2.5 PREENCHIMENTO DE FALHAS
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Para o caso da precipitação, pode-se fazer o preenchimento
de falhas baseado nos seguintes métodos:
Método da regressão linear
Média aritmética dos valores de estações vizinhas
Método da razão dos valores normais ou ponderação regional
2.5 PREENCHIMENTO DE FALHAS
(cont.)
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Método da regressão linear:
Neste método busca-se relacionar os dados de uma estação A
com os de uma estação B, da seguinte forma:
Em que Y são os dados da estação B e X, da estação A.
XbaY
2.5 PREENCHIMENTO DE FALHAS
(cont.)
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Média aritmética dos valores de estações vizinhas:
Consiste em se calcular a média dos dados de precipitação
oriundos das estações vizinhas.
Este critério é válido somente para regiões consideradas
hidrologicamente homogêneas.
CBA PPP3
1X
2.5 PREENCHIMENTO DE FALHAS
(cont.)
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Os dois primeiros métodos podem ser empregados, desde
que as precipitações anuais normais das estações
envolvidas não difiram em mais de 10%.
Precipitação anual normal representa um valor médio
calculado, em função de um período de pelo menos 30 anos.
2.5 PREENCHIMENTO DE FALHAS
(cont.)
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No caso de uma precipitação anual normal, em qualquer das
estações vizinhas, diferir de uma estação correspondente em
mais de 10%, aplica-se o método da razão dos valores
normais ou, também denominado por alguns autores como
método da ponderação regional.
2.5 PREENCHIMENTO DE FALHAS
(cont.)
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Método da razão dos valores normais:
Em que:
N: precipitação normal da respectiva localidade índice;
P: precipitação registrada nos postos vizinhos;
M, A, B, C: índices de média e estações.
(cont.)
C
C
SB
B
SA
A
SX P
N
NP
N
NP
N
N
3
1P
2.5 PREENCHIMENTO DE FALHAS
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2.6 PRECIPITAÇÃO MÉDIA
Média aritmética:
É o método mais simples, aplicável para regiões com boa
distribuição de aparelhos, área de relevo plano ou suave e de
regime pluviométrico mais uniforme possível.
n
1i
i
_
Pn
1P
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2.6 PRECIPITAÇÃO MÉDIA
Método dos polígonos de Thiessen:
Este método trabalha com a distribuição espacial dos postos, sendo a média
obtida pela ponderação do valor da precipitação de um posto pela sua área de
influência.
As áreas de influência são aquelas dos polígonos formados pelas mediatrizes
dos segmentos de reta que ligam estações adjacentes.
É um método puramente geométrico.
n
1i
i
n
1i
ii_
A
AP
P
(cont.)
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2.6 PRECIPITAÇÃO MÉDIA
Método das Isoietas:
Consiste inicialmente no traçado das curvas de igual precipitação (isoietas), do
que depende basicamente toda a precisão dos resultados.
Para obtenção de melhores resultados, o hidrólogo deve, ao traçar as isoietas,
considerar todo o conhecimento que o mesmo possuir sobre a área em
questão, como influência do relevo (efeitos orográficos) e se possível, a
morfologia do temporal (no caso de chuvas intensas).
(cont.)
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2.6 PRECIPITAÇÃO MÉDIA
Método das Isoietas:
Caso contrário o método resultará numa ponderação semelhante ao proposto
por Thiessen.
n
1i
i
i
n
1i
1ii
_
A
A2
PP
P
(cont.)
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