O documento discute o escoamento superficial, sub-superficial e de base, definindo-os e explicando sua importância para determinar o volume escoado, vazão de enchente, umidade do solo e recarga de lençóis freáticos. Também aborda hidrogramas, precipitação efetiva e escoamento de base.

1. Francisco de Assis de Souza Filho

2. • Contexto do Escoamento na Disciplina;
• Definições Básicas e Tipos de Escoamento;
• Formação do Escoamento;
• Classificação das Cheias;
• Hidrograma;
• Escoamento de Base;
• Transformação Chuva-Vazão e Precipitação Efetiva.

6. • Define-se como o movimento das águas na superfície do solo, na interface
entre a superfície e o interior do solo e no lençol subterrâneo;
• Os escoamentos são governados fundamentalmente pela ação da gravidade;
• O escoamento é caracterizado quantitativamente por variáveis como a
velocidade, a vazão ou lâmina equivalente;
• A estimativa do escoamento é feita por equações de conservação de massa,
energia e quantidade de movimento.
• A vazão é a principal variável que caracteriza o escoamento.

7. • Características atmosféricas (Climáticos):
- Precipitação; Evaporação
• Características do Sistema Hidrológico da Bacia Hidrográfica:
- Área e forma da bacia; relevo(declividade, depressões acumuladoras e
represamentos naturais); Condições de superfície do solo (cobertura
vegetal, urbanização. áreas impermeáveis, etc.) e constituição geológica do
solo (tipo e textura, capacidade de infiltração, porosidade, condutividade
hidráulica, etc., natureza e disposição das camadas do solo); Solo
(capacidade de infiltração); umidade antecedente.
- Obras de utilização e controle da água a montante (irrigação, drenagem
artificial, canalização e retificação dos cursos de água).

8. Atmosfera
P, ET Q
Sistema
Hidrológico

9. Deflúvio Direto
Escoamento Subterrâneo
Qs
Qss
Qb
Seção Fluvial
Seção AA
Q = Qs + Qss + Qb
Qs = escoamento superficial direto.
Qss = escoamento sub-superficial (hipodérmico).
Qb = escoamento de base (ou subterrâneo).
velocidade

10. O escoamento superficial é de grande importância pois vai definir:
• O volume escoado
• A vazão de enchente (cheia máxima)
✓O volume escoado é importante na determinação do armazenamento
superficial e
✓A vazão de enchente (cheia máxima) utilizada para dimensionar obras de
drenagem e vertedouros.

11. O escoamento sub-superficial é de grande importância para:
• A umidade da zona radicular;
• O processo de percolação de água para o lençol.
✓A umidade da zona radicular está interligada com o processo de
evapotranspiração, enquanto
✓O processo de percolação de água para o lençol vai influir na recarga do
lençol subterrâneo.
Geração do escoamento sub-superficial: componente da infiltração devido ao
gradiente topográfico.

12. O escoamento de base é de grande importância para:
• O armazenamento subterrâneo;
• Integração do aquífero com o rio.
Geração do escoamento de base: recarga do lençol pela percolação
✓O armazenamento subterrâneo define o potencial do aquífero para possível
exploração;
✓Integração do aquífero com o rio define se o rio é:
• Efêmero
• Intermitente
• Perene

13. O escoamento é efêmero quando o nível do lençol freático sempre fica abaixo
da calha do rio;
O escoamento só acontece após a precipitação e só há contribuição do
escoamento superficial.
Exemplos: os rios de regiões bastante secas, com solo sem capacidade de
armazenamento (solos rochosos, leitos impermeáveis, etc.)

14. O escoamento é intermitente ocorre logo após as chuvas, porém nível do
lençol freático pode variar (subindo ou descendo) podendo contribuir para o
escoamento total na seção do rio.
Exemplos: os rios do Nordeste em geral.

15. O escoamento é dito perene quando o nível do lençol freático fica sempre
acima do leito do rio, mesmo durante o período de estiagem (2).
Exemplos: os grandes rios como Amazonas, Nilo, Danúbio, Reno, etc.

17. Escoamento Hortoniano
(ESI)
Escoamento Excedente devido a
Saturarado
(ESS)

21. p
sqfp 
f
INFILTRAÇÃO
f = p se p < f*
f = f* se p > f*
ESCOAMENTO
qs = 0 se p < f*
qs = p - f* se p > f*

22. Precipitação e Capacidade de Infiltração

23. “Overland” (Hewlett e Hibbert 1963/67)

24. (a) Piping" ativo na bacia do Arroio Turcato (b) Terra roxa estruturada com macroporos
Bacia do Arroio Donato, Rio Potiribú, RS, novembro de 1994.

28. Direct Precipitation onto Saturated Areas and Return Flow
Brooks et al., Fig 4.11

29. Adaptado de Kirkby, 1978

33. Hidrograma ou Hidrografa é a representação gráfica da variação da vazão com o tempo.

34. Denomina-se hidrógrafa ou hidrograma a representação gráfica da vazão que
passa por uma seção, ou ponto de controle, em função do tempo.

35. Observadas do Rio Jaguaribe em Iguatu

37. Obras de drenagem tornam o escoamento mais rápido

40. • Escoamento superficial é
definido pelo escoamento que
ocorre sobre a superfície da
bacia como excedente a
infiltração.
• No hidrograma corresponde a
resposta rápida a precipitação.
Numa bacia grande, parte do
escoamento sub-superficial se
transforma em escoamento
superficial

41. PRECIPITAÇÃO EFETIVA: é a parcela
da precipitação que se torna
escoamento superficial direto (runoff).
SEPARAÇÃO DO HIDROGRAMA: O
hidrograma de uma onda de cheia é
formado pela superposição de dois tipos
distintos de afluxos: um proveniente do
escoamento superficial (+ subsuperficial
+ precipitação direta) e outro, da
contribuição do lençol subterrâneo.
DETERMINAÇÃO DA PRECIPITAÇÃO
EFETIVA: Alguns procedimentos são
disponíveis para o cálculo da chuva
excedente, ou seja, daquela que
efetivamente contribui para o
escoamento superficial.

44. )()ln()ln( 00
0
ttKBB
eBB Kt

 
Determinação dos Pontos
de Inflexão (A, C)

45. )(
)ln()ln(
)()ln()ln(
0
0
00
0
tt
BB
K
ttKBB
eBB Kt




 

47. Quando não há precipitação, o fluxo de
um curso d’água provém inteiramente
da água do solo. Isto provoca um
abaixamento do nível freático e uma
diminuição constante da vazão do curso
d’água, até que tenha lugar uma chuva
de intensidade suficiente para provocar
escoamento ou acréscimo de água no
solo. Se o nível da água do solo estiver
em sua máxima altura no fim de um
período de escoamento superficial, e se
não ocorrer precipitação até que o
escoamento no curso d’água cesse
completamente, a hidrógrafa neste
período representará a curva de
depleção da água do solo, o qual
podemos ver na figura abaixo como o
trecho a partir do ponto c.

51. • Escoamento superficial é
definido pelo escoamento que
ocorre sobre a superfície da
bacia como excedente a
infiltração. No hidrograma
corresponde a resposta rápida a
precipitação. Numa bacia
grande, parte do escoamento
sub-superficial se transforma em
escoamento superficial

52. • Permite determinar o
escoamento superficial para
avaliação de inundações e
também avaliar o volume de
recarga de um aquífero.
• Desta forma é possível
determinar as ordenadas do
escoamento superficial;
• A precipitação efetiva é
determinada por métodos
como de infiltração, Relações
funcionais ou índices
• Resultam portanto, a
precipitação efetiva (gera
escoamento superficial) P (t) e
O escoamento superficial Q(t)