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PARTE I
CICLO HIDROLÓGICO
Profa. Marta Celina
CICLO HIDROLÓGICO
 É o fenômeno global de circulação fechada da água
entre a superfície terrestre e a atmosfera, impulsionado
fundamentalmente pela energia solar associada à
gravidade e a rotação terrestre, tendo como principais
fases a precipitação, interceptação, infiltração,
escoamento superficial e evapotranspiração.
 É um sistema fechado em nível global, porém à medida
que se considere área menor de drenagem, fica mais
caracterizado o ciclo hidrológico como um ciclo aberto
ao nível local.
 O conceito do ciclo da água é o fundamento de toda
ciência hidrológica, uma vez que considera que toda
água da terra está inserida em um sistema de inter-
relações contínuas, que se processam através de três
estados da água: sólido, líquido e gasoso.
 Afeta a parte superficial da crosta terrestre até
aproximadamente 1 km de profundidade e a
atmosfera até em 15 km de altitude (troposfera).
 O intercâmbio entre as circulações da superfície
terrestre e da atmosfera, fechando o ciclo
hidrológico, ocorre em dois sentidos: a) no sentido
superfície-atmosfera, onde o fluxo de água ocorre
fundamentalmente na forma de vapor, como
decorrência dos fenômenos de evaporação e
transpiração, este último um fenômeno biológico;
b) no sentido atmosfera-superfície, onde a
transferência de água ocorre em qualquer estado
físico, sendo mais significativas, em termos
mundiais, as precipitações de chuva e neve.
Aula 02: Recursos Hídricos
Aula 02: Recursos Hídricos
INTERCEPTAÇÃO
 É a retenção de parte da precipitação acima da superfície do
solo que pode ocorrer devido à vegetação ou outra forma de
obstrução ao escoamento.
 Interceptação pela vegetação – é mais intensa no início das
precipitações, diminuindo no decorrer destas. Ocorre
retenção das águas pelas ramas, troncos e folhas, depois de
encharcados, começa o gotejamento.
 Variações da interceptação pela vegetação – depende da
intensidade e volume da chuva, bem como da fisionomia da
cobertura vegetal.
 Com 6,4 mm de chuva em floresta densa --- 80% é interceptado.
 Com 25 mm de chuva em floresta densa -----30% é interceptado.
 Floresta de coníferas intercepta mais que floresta caducifólia.
 Gramados e plantio de cereais interceptam igual à floresta caducifólia.
Importância da Interceptação pela vegetação.
 Protege os solos e relevo dos processos erosivos.
 Favorece a infiltração hídrica e a pedogênese.
 Conserva as nascentes e margens dos cursos hídricos.
 Melhora as condições microclimáticas mantendo a umidade
atmosférica e edáfica.
 Interceptação Artificial – efetuada por obras, residências ou infra-
estrutura originadas pelas atividades humanas. Exemplos: telhados,
galpões e residências, terrenos e quadras cimentadas, vias asfaltadas.
 Influência da interceptação artificial.
 Elimina ou reduz a infiltração hídrica no solo
 Diminui o potencial hídrico dos mananciais subterrâneos
 Aumenta a evaporação hídrica. (no caso dos açudes)
 Amplia o volume das águas escoadas, podendo provocar
transbordamento dos canais fluviais e reservatórios hídricos
superficiais.
Aula 02: Recursos Hídricos
Aula 02: Recursos Hídricos
Aula 02: Recursos Hídricos
INFILTRAÇÃO
 Infiltração – processo de penetração da água nas camadas
do solo. Inicialmente preenche as deficiências de umidade
do solo sendo o excedente deslocado para baixo formando o
lençol freático.
 Drenagem interna do solo – todos os horizontes podem
drenar através deles, a velocidade depende da
permeabilidade do material.
Fases da infiltração
 Fase de intercâmbio – próximo à superfície sujeita a
retornar por efeito de capilaridade
 Fase de descida – movimento vertical dada à força da
gravidade e do volume hídrico.
 Fase de circulação – escoamento subterrâneo, com
percolação da água e recarga de aqüíferos.
Fatores que influem na infiltração
 Umidade do solo,
 Espessura da camada saturada,
 Compactação do solo devida às chuvas ou
atividade antrópica, formação de crostas na
superfície do solo
 Macroestrutura do solo
 Fisionomia da cobertura vegetal, temperatura e
vento e modelado do relevo.
 Medidas de infiltração hídrica (mm/hora, mm/dia,
m3/m2/dia).
Aparelho de medição
 Infiltrômetros
 Tensiômetros – medida de tensão entre água e solo
 Condutividade térmica, radioativa ou elétrica.
 Pesagem úmida X pesagem seca, através de estufa em
laboratório.
Aula 02: Recursos Hídricos
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CAPILARIDADE
 Capilaridade é a subida (ou descida) de um líquido
através de um tubo fino, que recebe o nome de
capilar. Esse fenômeno é resultado da ação da
interação das moléculas da água com o vidro
(considerando que o tubo é de vidro). Essa
interação depende de alguns parâmetros como o
diâmetro do tubo (quanto mais fino, maior a
aderência), o tipo de líquido e sua viscosidade,
que, por sua vez depende da temperatura (mais
quente, menos viscoso).
 Isso se dá mais ou menos da seguinte forma: as
moléculas do líquido são atraídas pelas moléculas do
tubo por causa das interações intermoleculares. Desse
modo, o líquido fica "grudado" na parede.
Aula 02: Recursos Hídricos
ESCOAMENTO SUPERFICIAL
 É o segmento do ciclo hidrológico que estuda o
deslocamento das águas na superfície terrestre,
impulsionado pela força da gravidade. Considera o
movimento das águas a partir da chuva que com a
saturação do solo pela umidade ou
impermeabilidade do solo, se escoa pela superfície.
Etapas do escoamento.
 Pelicular laminar –- movimento de águas livres –
formação de micro drenagem –torrentes –cursos
de água -- rede de drenagem organizada.
http://www.grh.ufba.br/download/2005.2/Apostila(Cap6).pdf
Padrões de Escoamento
 Escoamento superficial – é o escoamento de água que
ocorre nas encostas, quando o solo se torna saturado. Essa
pode ser uma tradução para o termo inglês runoff. Ocorre
quando a capacidade de infiltração da superfície do solo é
excedida e não consegue mais absorver água.
 Escoamento em lençol – é o escoamento de água de
forma difusa, em uma encosta. O início do processo de
escoamento se dá, quase sempre, dessa forma. Ou seja,
nesse estágio ainda não há canalização escoamento das
águas. O escoamento em lençol dá origem à erosão em
lençol (laminar).
 Escoamento concentrado – é o escoamento da água já
organizada em sulcos e pequenos filetes, que irá evoluir na
formação de ravinas e voçorocas constituindo a erosão
linear.
Aula 02: Recursos Hídricos
 Escoamento subsuperficial – é o fluxo de água
que ocorre em subsuperfície. A água que percola
no solo pode encontrar uma descontinuidade
com menor permeabilidade e começar a escorrer
lateralmente, dentro do solo em subsuperfície.
 Escoamento fluvial – corresponde à quantidade
total de água que alcança os cursos fluviais,
incluindo o escoamento pluvial que á imediato, e
quantidade de água que, pela infiltração, vai se
juntar a ela, de modo lento.
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Aula 02: Recursos Hídricos

  • 2. CICLO HIDROLÓGICO  É o fenômeno global de circulação fechada da água entre a superfície terrestre e a atmosfera, impulsionado fundamentalmente pela energia solar associada à gravidade e a rotação terrestre, tendo como principais fases a precipitação, interceptação, infiltração, escoamento superficial e evapotranspiração.
  • 3.  É um sistema fechado em nível global, porém à medida que se considere área menor de drenagem, fica mais caracterizado o ciclo hidrológico como um ciclo aberto ao nível local.  O conceito do ciclo da água é o fundamento de toda ciência hidrológica, uma vez que considera que toda água da terra está inserida em um sistema de inter- relações contínuas, que se processam através de três estados da água: sólido, líquido e gasoso.
  • 4.  Afeta a parte superficial da crosta terrestre até aproximadamente 1 km de profundidade e a atmosfera até em 15 km de altitude (troposfera).  O intercâmbio entre as circulações da superfície terrestre e da atmosfera, fechando o ciclo hidrológico, ocorre em dois sentidos: a) no sentido superfície-atmosfera, onde o fluxo de água ocorre fundamentalmente na forma de vapor, como decorrência dos fenômenos de evaporação e transpiração, este último um fenômeno biológico; b) no sentido atmosfera-superfície, onde a transferência de água ocorre em qualquer estado físico, sendo mais significativas, em termos mundiais, as precipitações de chuva e neve.
  • 7. INTERCEPTAÇÃO  É a retenção de parte da precipitação acima da superfície do solo que pode ocorrer devido à vegetação ou outra forma de obstrução ao escoamento.  Interceptação pela vegetação – é mais intensa no início das precipitações, diminuindo no decorrer destas. Ocorre retenção das águas pelas ramas, troncos e folhas, depois de encharcados, começa o gotejamento.  Variações da interceptação pela vegetação – depende da intensidade e volume da chuva, bem como da fisionomia da cobertura vegetal.  Com 6,4 mm de chuva em floresta densa --- 80% é interceptado.  Com 25 mm de chuva em floresta densa -----30% é interceptado.  Floresta de coníferas intercepta mais que floresta caducifólia.  Gramados e plantio de cereais interceptam igual à floresta caducifólia.
  • 8. Importância da Interceptação pela vegetação.  Protege os solos e relevo dos processos erosivos.  Favorece a infiltração hídrica e a pedogênese.  Conserva as nascentes e margens dos cursos hídricos.  Melhora as condições microclimáticas mantendo a umidade atmosférica e edáfica.  Interceptação Artificial – efetuada por obras, residências ou infra- estrutura originadas pelas atividades humanas. Exemplos: telhados, galpões e residências, terrenos e quadras cimentadas, vias asfaltadas.  Influência da interceptação artificial.  Elimina ou reduz a infiltração hídrica no solo  Diminui o potencial hídrico dos mananciais subterrâneos  Aumenta a evaporação hídrica. (no caso dos açudes)  Amplia o volume das águas escoadas, podendo provocar transbordamento dos canais fluviais e reservatórios hídricos superficiais.
  • 12. INFILTRAÇÃO  Infiltração – processo de penetração da água nas camadas do solo. Inicialmente preenche as deficiências de umidade do solo sendo o excedente deslocado para baixo formando o lençol freático.  Drenagem interna do solo – todos os horizontes podem drenar através deles, a velocidade depende da permeabilidade do material. Fases da infiltração  Fase de intercâmbio – próximo à superfície sujeita a retornar por efeito de capilaridade  Fase de descida – movimento vertical dada à força da gravidade e do volume hídrico.  Fase de circulação – escoamento subterrâneo, com percolação da água e recarga de aqüíferos.
  • 13. Fatores que influem na infiltração  Umidade do solo,  Espessura da camada saturada,  Compactação do solo devida às chuvas ou atividade antrópica, formação de crostas na superfície do solo  Macroestrutura do solo  Fisionomia da cobertura vegetal, temperatura e vento e modelado do relevo.  Medidas de infiltração hídrica (mm/hora, mm/dia, m3/m2/dia).
  • 14. Aparelho de medição  Infiltrômetros  Tensiômetros – medida de tensão entre água e solo  Condutividade térmica, radioativa ou elétrica.  Pesagem úmida X pesagem seca, através de estufa em laboratório.
  • 17. CAPILARIDADE  Capilaridade é a subida (ou descida) de um líquido através de um tubo fino, que recebe o nome de capilar. Esse fenômeno é resultado da ação da interação das moléculas da água com o vidro (considerando que o tubo é de vidro). Essa interação depende de alguns parâmetros como o diâmetro do tubo (quanto mais fino, maior a aderência), o tipo de líquido e sua viscosidade, que, por sua vez depende da temperatura (mais quente, menos viscoso).
  • 18.  Isso se dá mais ou menos da seguinte forma: as moléculas do líquido são atraídas pelas moléculas do tubo por causa das interações intermoleculares. Desse modo, o líquido fica "grudado" na parede.
  • 20. ESCOAMENTO SUPERFICIAL  É o segmento do ciclo hidrológico que estuda o deslocamento das águas na superfície terrestre, impulsionado pela força da gravidade. Considera o movimento das águas a partir da chuva que com a saturação do solo pela umidade ou impermeabilidade do solo, se escoa pela superfície. Etapas do escoamento.  Pelicular laminar –- movimento de águas livres – formação de micro drenagem –torrentes –cursos de água -- rede de drenagem organizada.
  • 22. Padrões de Escoamento  Escoamento superficial – é o escoamento de água que ocorre nas encostas, quando o solo se torna saturado. Essa pode ser uma tradução para o termo inglês runoff. Ocorre quando a capacidade de infiltração da superfície do solo é excedida e não consegue mais absorver água.  Escoamento em lençol – é o escoamento de água de forma difusa, em uma encosta. O início do processo de escoamento se dá, quase sempre, dessa forma. Ou seja, nesse estágio ainda não há canalização escoamento das águas. O escoamento em lençol dá origem à erosão em lençol (laminar).  Escoamento concentrado – é o escoamento da água já organizada em sulcos e pequenos filetes, que irá evoluir na formação de ravinas e voçorocas constituindo a erosão linear.
  • 24.  Escoamento subsuperficial – é o fluxo de água que ocorre em subsuperfície. A água que percola no solo pode encontrar uma descontinuidade com menor permeabilidade e começar a escorrer lateralmente, dentro do solo em subsuperfície.  Escoamento fluvial – corresponde à quantidade total de água que alcança os cursos fluviais, incluindo o escoamento pluvial que á imediato, e quantidade de água que, pela infiltração, vai se juntar a ela, de modo lento.