Universidade Eduardo Mondlane Faculdade de Cincias

Departamento de Fsica

Hidrologia e Recursos Hdricos

Escoamento superficial

Docentes: dra. Vernica Dove

dra: Lurdes Mahossana

Discente: Nelson Nhamirre

Maputo, Maio de 2015

ORGANIZAO I. Introduo

II. Objectivos

III. Reviso bibliogrfica

Mtodos de medio de vazes

Classificao das cheias

Estimativa do escoamento superficial atravs de dados das chuvas

VI. Consideraes finais

VII.Referncias bibliogrficas

1. INTRODUO

1.1. Introduo O escoamento superficial o segmento do ciclo hidrolgico caracterizado pelo

deslocamento da gua sobre a superfcie do solo. Tem origem, fundamentalmente, na

precipitao, aps a intensidade da precipitao superar a capacidade de infiltrao do solo e

depois de serem preenchidas as depresses armazenadoras da superfcie.

Constitui a mais importante das fases do ciclo hidrolgico, uma vez que a maioria dos estudos

est ligada ao aproveitamento da gua superficial e proteco contra os fenmenos

provocados pelo seu deslocamento (eroso do solo, inundao, etc.).

A vazo ou descarga superficial (Q), representa o volume de gua que atravessa a seo

transversal ao escoamento, na unidade de tempo. Esse volume de gua escoado na unidade de

tempo a principal grandeza a caracterizar o escoamento e suas unidades so

normalmente expressas em m/s (para rios) e L/s (para pequenos cursos dgua) (Carvalho &

Silva, 2006).

2. OBJECTIVOS

2.1. Geral

Descrever escoamento superficial

2.2. Especficos

Identificar os diferentes mtodos de medio de vazo;

Descrever a classificao das cheias;

Descrever mtodo de estimativa do escoamento superficial atravs de dados das chuvas.

3. MTODOS DE MEDIO DE VAZES 3.1. Mtodo do Flutuador

O Mtodo do Flutuador consiste simplesmente em determinar a velocidade de deslocamento

de um objecto flutuante, medindo o tempo necessrio para que ele percorra um trecho de rio

de comprimento conhecido.

(01)

Onde:

A= Mdia da seco transversal do rio.

L= Comprimento da rea de medio.

C= Coeficiente ou factor de (0,8 para rios com fundo pedregoso ou 0,9 para rios com fundo barrento).

T= Tempo, em segundos, que o flutuador leva para deslocar-se no comprimento L.

Fig. 1: Marcao do trecho no rio (Palhares; Ramos; Klein; Lima; Cestonaro & Taiana, 2007)

3.2. Mtodo do Tubo de Pitot O tubo de Pitot, em sua configurao mais simples um tubo recurvado, com dois ramos em angulo recto. Baseia-se na Equao de Bernoulli entre dois pontos do escoamento (BARBOSA, 2006).

Fig. 3: Mtodo do Tubo de Pitot (Fonte: COLLISCHONN & TASSI, 2008 )

(2)

O Molinete Hidromtrico: um aparelho constitudo de palhetas ou conchas mveis, as quais impulsionadas pelo lquido, do um nmero de rotaes proporcional a velocidade da corrente da agua (Carvalho & Silva, 2006).

3.3. Mtodo do Molinete

Figura 3: Molinete para medio de velocidade da gua( Fonte:COLLISCHONN & TASSI, 2008)

Figura 5: Seo transversal do rio, com valores medidos nos pontos assinalados

(03)

. 3.4. Mtodo do ADCP (Acoustic Doppler Current Profile)

O ADCP - Acoustic Doppler Current Profiler , ou Correntmetro Acstico

de Efeito Doppler , um aparelho utilizado para medir a vazo dos cursos de

gua atravs do efeito Doppler. um instrumento que transmite ondas

sonoras atravs da gua. As partculas transportadas pela corrente de gua

reflectem o som de volta para o instrumento que percebe o eco atravs de

sensores, fazendo com que ele reconhea as diferentes profundidades e as

velocidades das respectivas linhas de corrente atravs do efeito Doppler.

Figura 5: Medidor de velocidade Doppler para pequenos cursos de gua (COLLISCHONN & TASSI, 2008)

Figura 6: Resultado de medio de vazo com perfilador acstico Doppler num rio ( Fonte: COLLISCHONN & TASSI, 2008)

Mtodo do ADCP Cont.

4. CLASSIFICAO DAS CHEIAS

O escoamento superficial produz, invariavelmente, a cheia de curso de gua. Segundo Villela

(1975) o termo cheia referido a uma elevao acentuada do nvel de gua (elevao do

NA de cheia) que, entretanto, mantm-se dentro do prprio leito normal do curso de gua.

Por inundao entende-se uma elevao no usual do nvel de gua (elevao do NA de

inundao), de modo a provocar transbordamento e, em geral, prejuzos materiais e, mesmo,

riscos de vida.

Figura 6: Diferentes posies do NA de um rio e os conceitos de cheia e inundao

(BARBOSA, 2008)

Tabela 1. Classificao das cheias dos cursos de gua. (Fonte: VILLELA, 1975)

Tipo de cheia 0 1 2 3

Intensidade da chuva

(i) f

Deficincia de

humidade natural

(DUN)

>P** F***

4.1. Mtodo de Soil Conservation Service (SCS) (Belm, 2009)

quando SP *2,0

Onde:

Pe - escoamento superficial directo em mm;

P - precipitao em mm;

S - reteno potencial do solo em mm.

S despende do tipo de solo

0.2*S uma estimativa das perdas iniciais

(interceptao e reteno). 0Q quando SP *2,0

254CN

25400S

Tabela 2: Valores de CN

Superfcie Solo A Solo B Solo C Solo D

Florestas 25 55 70 77

Zonas

industriais 81 88 91 93

Zonas

comerciais 89 92 94 95

Estacioname

ntos 98 98 98 98

Telhados 98 98 98 98

Plantaes 67 77 83 87

Tipos de solos do SCS: A arenosos e profundos

B menos arenosos ou profundos

C argilosos

D muito argilosos e rasos

5. Estimativa do escoamento superficial atravs de dados das chuvas

)8.0(

)2.0( 2

SP

SPPe

6. CONSIDERAES FINAIS

Os mtodos utilizados para determinar a vazo podem ser indirectos ou directos,

desde um simples objecto lanado na gua para estimar a velocidade que percorre

em uma determinada distncia, at mtodos mais precisos como molinetes,

doppler acsticos (ADCP Automatic Doppler Current Profiler) e em casos mais

audaciosos por satlites e vertedores que no foram discritos no presente trabalho.

Dentre estes, o uso do molinete hidromtrico o mais difundido, pela facilidade e

custo beneficio.

As cheias podem ser classificadas em tres tipos difrentes, onde somente as dos tipos

2 e 3 apresentam um escoamento superficial das aguas. Esclarece-se que uma

condio cheia pode-se se transformar em inundao, quando o leito maior

ocupado por construes, como costuma acontecer especialmente em reas urbanas.

7. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

BARBOSA, Prof. Paulo Renato, HIDROLOGIA GERAL, NOTAS DE AULA, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Escola Politcnica, Departamento de Recursos Hdricos e Meio, Ambiente

COLLISCHONN, Walter. TASSI, Rutinia. Introduzindo hidrologia.IPH UFRGS.2008 GIUDICE, S. L.; MENDES, J. A. R. Aes antrpicas e seus impactos nos cursos de

gua. In: TELLES, D. D. (Org.). Ciclo ambiental da gua: da chuva gesto. So Paulo, 2013.

Carvalho,Fonseca de; Silva,Leonardo Duarte, Hidrologia,2006, acedido em 17 de Maro de 2015em: http://www.barramentos.ufc.br/Hometiciana/Arquivos/Graduacao/Apostila_Hidrologia_grad/Cap_8_Escoamento_Superficial.pdf

RODRIGUES, Carlos Miranda; MOREIRA, Madalena; GUIMARES, Rita Cabral, APONTAMENTOS PARA AS AULAS DE HIDROLOGIA, Universidade de vora, Departamento De Engenharia Rural. Acesso em: http://s3.amazonaws.com/ppt-download/hidrologia-escoamentosuperficial em: 17 de Maro de 2015

Belm, 2009, Engenharia Civil, Hidrologia Aplicada, Escoamento Pluvial VILELLA, S.M.; MATTOS, A. Hidrologia aplicada. So Paulo: McGraw-Hill, 1975. Palhares, Julio C.P.; Ramos, Cristiano; Klein,Jaqueline B.; Lima,Joo M.M. de; Muller,

Susana; Cestonaro, Taiana; Medio da Vazo em Rios pelo Mtodo do Flutuador, Comunicado Tcnico, Verso Eletrnica, Julho, 2007, Concrdia, SC

Fim

Obrigado pela ateno dispensada!