1. INTRODUÇÃO AOS RECURSOS HÍDRICOS - uma.pt · 1. INTRODUÇÃO AOS RECURSOS HÍDRICOS 1 ......

51
1. INTRODUÇÃO AOS RECURSOS HÍDRICOS 1 A Terra é um planeta dinâmico! 2

Transcript of 1. INTRODUÇÃO AOS RECURSOS HÍDRICOS - uma.pt · 1. INTRODUÇÃO AOS RECURSOS HÍDRICOS 1 ......

1. INTRODUÇÃO AOS RECURSOS HÍDRICOS

1

A Terra é um planeta dinâmico!

2

A Hidrosfera faz da Terra um planeta único!

A Terra encontra-se à distância certa do Sol para que a água possa existir no estado sólido, líquido e gasoso…

3

Planeta Azul:

“Vista de longe a Terra é pura água, mas não é água pura, esta é rara e cada vez mais cara”A água disponível para consumo humano representa menos de 1% dos recursos hídricos do Planeta. Mais de 1 200 000 000 de pessoas não tem acesso a água potável segura.

4

Crescimento da população irá exacerbar os problemas da água: enorme procura de água resultante do aumento da população e da industrialização.

A população mundial é neste momento 7 041 410 967!

5

Egipto: 26 m3/pessoa/anoIslândia: 605 000 m3/pessoa/anoConsumo médio: 700 m3/pessoa/ano

6

Evolução do consumo de água

• O consumo mundial nos últimos 50 anos tem vindo a aumentar muito, quer pelo crescimento vertiginoso da população mundial, quer pela utilização, cada vez maior, associada ao progresso das sociedades.

Consumo anual (milhas cúbicas = 4,2 km3)

Região 1900 1950 2000 Aumento (nº vezes)

Ásia 99 206 800 8

América do Norte 19 69 191 10

Europa 9 23 162 18

África 10 13 80 8

América do Sul 3.6 14 52 14

Austrália/Oceânia 0.5 2.4 11 22

Total 141.1 327.4 1292 9

7

Exemplos de utilização da água(adaptada de Cunningham & Saigo, 1995)

Sector doméstico LitrosAgricultura e

processamento de alimentos

Litros Indústria Litros

Banho 150-200 1 ovo 150 1 jornal 1 000

Duche 20/min 1 espiga de milho 300 1 automóvel 380 000

Lavagem de roupa 75-100 1 pão 600 500g de aço 110

Confecção de alimentos 30 500g de carne de vaca 3000-

9500 500g de borrachasintética 1 100

Rega de jardim 40/min 1 copo de leite 380

Descarga de autoclismo 10 500g de arroz 2 100 500g de alumínio 3 800

8

Água é vida…usos da água:

• Agrícola (irrigação)• Industrial• Público (doméstico)• Pecuário e piscícola• Ecológico/ambiental• Navegação• Produção de energia• Recreio e turismo

9

“A água não só não é um bem escasso como também é um recurso renovável! A água é, em volume, um dos produtos mais abundantes do planeta, se excluirmos o ar. O que é raro, e cada vez mais difícil de conseguir, é ter “água disponível” onde a queremos e como a queremos, em volume e qualidade!

10

11

DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA DOCE (2,5%):

• Glaciares de montanha e calotes polares: 1,74%

• Água subterrânea: 0,76%

• Lagos, rios, humidade do solo, e pântanos: 0,01%

• Atmosfera: 0,001% 12

TEMPO DE RESIDÊNCIA NOS DIFERENTES RESERVATÓRIOS

Corresponde ao tempo médio que cada molécula de água permanece num dado reservatório do ciclo hidrológico

13

CIRCULAÇÃO SUBTERRÂNEA2 semanas a 10 000 anos

14

O CICLO HIDROLÓGICO

Sequência fechada dos processos envolvidos no movimento contínuo da água entre a Terra e a atmosfera 15

O ciclo hidrológico

• Ao longo do ciclo, a água Evapora a partir da superfície da Terra;

• entra na circulação atmosférica sob a forma de vapor;

• retorna à superfície como Precipitação líquida ou sólida;

• Aqui é Interceptada por obstáculos, Infiltra para o interior do solo promovendo a Recarga dos aquíferosou produz Escoamento sobre o terreno, através da rede hidrográfica, que a encaminha para os oceanos.

16

• O movimento permanente da água, em regime ininterrupto, no ciclo hidrológico é mantido pela energia solar e pela energia gravítica. A quantidade total de água na Terra é constante. 17

PROCESSOS ENVOLVIDOS NO CICLO HIDROLÓGICO

• Transferência de água da superfície da Terra para a atmosfera, por evaporação dos oceanos, lagos, rios, solo, por sublimação do gelo e por transpiração dos animais e plantas;

• Condensação parcial do vapor de água da atmosfera em nuvens e nevoeiros;

• Transferência de água líquida ou sólida da atmosfera para a superfície da Terra, a Precipitação;

• Infiltração e alimentação dos aquíferos;

• Retenção em lagos, glaciares e na vegetação;

• Escoamento à superfície dos continentes.

18

Balanço anual médio da água da Terra

Mobilização anual promovida pelo ciclo hidrológico 624 000 km3/ano

Volume total de água na Terra 1 386 000 000 km3

19

• As grandezas hidrológicas nos diferentes intervalos de tempo, podem ser expressas em volume (km3, m3)

• ou em alturas de água uniformemente distribuídas sobre a projecção horizontal das áreas a que os volumes se referem:

• H, corresponde a uma altura de água (em mm) por cada m2 de superfície

• 1mm de altura de água num m2 de área equivale a 1litro20

Área dos continentes (29.2% da superfície da Terra): 148 940 000 km2

Área dos oceanos (70.8% da superfície da Terra): 361 132 000 km2

Calcular os volumes envolvidos em alturas de água, mm

21

Recursos Hídricos: a água em movimento no ciclo hidrológico que pode ser utilizada pelo homem

A renovabilidade dos recursos hídricos é a que decorre da natureza fechada do ciclo hidrológico

Tipo de reservatórioTempo de residência

(período de renovação)

Oceanos 2 500 a 4 000 anos

Glaciares e calotes polares 1 000 a 10 000 anos

Água subterrânea 2 semanas a 10 000 anos

Humidade do solo 2 semanas a 1 ano

Lagos e pântanos 1 a 10 anos

Rios 2 semanas

Atmosfera 8 dias

Biosfera Horas a dias 22

Noção de Bacia Hidrográfica

23

BACIA HIDROGRÁFICA: a unidade natural

• A análise dos problemas em recursos hídricos é efectuada com base numa unidade geográfica designada por BACIA HIDROGRÁFICA.

24

• A BACIA HIDROGRÁFICA de uma dada secção de um curso de água é a área na qual a água precipitada se escoa, através da rede de drenagem, para a secção considerada (normalmente a foz).

• É definida a partir da topografia da região, sendo os limites da bacia hidrográfica constituídos por linhas de festo:

25

Talvegue: é a linha que une os pontos de cota mais baixa ao longo de um vale, é a linha seguida pelos cursos de água ou linha de reunião de águas.

Linha de festo ou linha de cumeada: é a linha que une os pontos de cota mais elevada ao longo dos interflúvios, é a linha de separação de águas entre bacias adjacentes.

26

27

Bacias hidrográficas da ilha da Madeira

28

BALANÇO HIDROLÓGICO DE UMA BACIA HIDROGRÁFICA

Equação do balanço hidrológico:

P + R = EX + H + E + ∆SP + ∆S+ ∆SU

29

P, Precipitação sobre a bacia;H, Escoamento na secção de jusante da bacia;E, Evapotranspiração na bacia;I, Infiltração na bacia (água no solo e água subterrânea)

Equação geral simplificada

do balanço hidrológico:

P = H + E + I

30

P, PRECIPITAÇÃO

31

A água na Atmosfera

• A atmosfera é um reservatório com um volume modesto de água, quando comparado com os restantes reservatórios: apenas 0,001% da água terrestre, em média.

• O Vapor de água existente na atmosfera constitui a humidade do ar.

• Apesar de corresponder apenas a 2% do volume do ar, tem um papel muito importante na atmosfera por ser a fonte de todos os hidrometeoros;

• 90% do vapor de água atmosférico encontra-se nos primeiros 5 km de altitude, o limite em que o homem habita.

32

Formação e natureza das nuvens

• A sua formação implica duas condições fundamentais: ar saturado e existência de núcleos de condensação;

• Por adição de água ou por diminuição da temperatura, parte do vapor de água condensa-se, para formar nuvens;

• Estas minúsculas gotículas de água mantém-se suspensas na atmosfera pela própria resistência ao ar e pelos ligeiros movimentos da atmosfera.

33

Fases existentes numa nuvem

• Fase gasosa: de todas a mais abundante, é constituída por vapor de água

• Fase líquida: constituída por gotículas de água de dimensão muito reduzida, 1 a 100 µ m de diâmetro, (1 µ m = 1/1000 mm). Representa apenas 1/10 da fase gasosa

• Fase sólida: quando existe está representada por minúsculos cristais de gelo

34

Conteúdo em água líquida numa nuvem

• A massa de água na fase líquida de uma nuvem oudo nevoeiro é variável, sendo normalmente inferiora 1g/m3

• Considera-se nevoeiro uma nuvem baixa, com baseassente sobre a superfície topográfica, não havendo,por conseguinte, diferença entre nuvem e nevoeiro

35

Formação de nuvens

A formação da maior parte das nuvens resulta de movimentos ascendentes do ar húmido. Os movimentos verticais que conduzem à formação de nuvens são:

1. Ascensão orográfica

2. Convecção

3. Sistemas frontais36

Precipitação: toda a água que provindo da atmosfera atinge a superfície da Terra

• Nem todas as nuvens produzem precipitação: para que

ocorra precipitação é necessário que exista

coalescência das gotículas de água para se formarem

gotas com massa suficiente para caírem;

• Nas condições normais de turbulência da atmosfera,

em geral, uma gota apenas cai quando o seu raio

excede 10–2 cm, ou seja 0,2mm de diâmetro (quando a

sua velocidade de queda é superior à velocidade das

correntes ascendentes no interior da nuvem)37

• Não obstante a precipitação poder ocorrer sob

diferentes formas diferenciadas pelo estado da água ao

atingir a superfície (chuva, chuvisco, neve, granizo,

saraiva, nevoeiro, orvalho, geada, etc.), em Portugal

continental apenas a PRECIPITAÇÃO LÍQUIDA assume

importância prática.

• Na Madeira, pela presença simultânea e abundante de

nevoeiro e vegetação, tem importância a PRECIPITAÇÃO

OCULTA.

38

Distribuição da precipitação mundial ao longo do ano

39

Medição da precipitaçãoExprime-se em altura de água uniformemente distribuída no espaço. Corresponde à divisão do volume da precipitação pela área atingida: 1 mm = 1 l/m2

(1mm de altura de água num 1m2 de área = 1l)

40

Medição da Precipitação: A precipitação é medida em

pontos isolados, equipados com dispositivos especiais, do tipo totalizador, UDÓMETROS (postos udométricos), ou do tipo registador, UDÓGRAFOS (postos udográficos)

41

Udómetro ou Pluviómetro: aparelho totalizador(leituras 12 em 12 h)

42

Udógrafo ou pluviógrafo: aparelho registador (registo contínuo, rotação semanal ou mensal)Udógrafo de Sifão

43

Udógrafo de Báscula (tipping bucket)(registo do número de basculações no tempo, num data logger. Cada basculação corresponde a 0,2mm)

44

Estações de monitorização da Precipitação na ilha da Madeira (IM, IGA, LREC): PU e EMAA tendência actual é para proceder à instalação de Sistemas Automáticos deAquisição, Teletransmissão e Arquivo de Registos.Tais sistemas tendem a tornar-se progressivamente mais importantes pelasua aplicação a modelos hidrológicos em tempo real, com ênfase paraestudos de cheias.

45

Precipitação Oculta

Captação da Humidade Atmosférica

Ordenha das Nuvens

Escorrimento de Nevoeiros

Precipitação por Intercepção Directa da Água das Nuvens

Precipitação Horizontal

Potencial Hídrico dos Nevoeiros

46

vel. vento 2 m/s vel. vento 2 m/svel. queda

1 cm/s

vel. queda4 m/s

PERCURSO DAS GOTAS EM FUNÇÃO DA SUA DIMENSÃOPERCURSO DAS GOTAS EM FUNÇÃO DA SUA DIMENSÃO

47

A capacidade que a vegetação tem de, por um processo de colisão, fazer precipitar as minúsculas gotículas de água existentes no nevoeiro e que na sua ausência se perderiam para a atmosfera…

Precipitação Oculta

48

Nevoeiro: entre os 800 e 1600m, durante mais de 230 dias/ano

Vegetação abundante

49

50

Quantificação da Precipitação Oculta

Por comparação entre os valores de precipitação medidos sob a vegetação e em área aberta

Sob uma floresta, a precipitação divide-se em:

• Intercepção Vegetal, I

• Escorrência pelos Troncos, SF

• Throughfall , TF

• P = I + SF + TF

I = Pbruta - Throughfall51

Quantificação da Precipitação Oculta

• A intercepção vegetal é por natureza positiva uma vez que a quantidade de água da chuva medida a “céu aberto” é sempre superior à medida sob a copa das árvores I = P – (TF + SF)

• Quando o volume de água captado sob a vegetação é superior ao registado em área aberta, terá de existir outra fonte de água!

A precipitação oculta.

Sendo assim, o valor do input médio diário da precipitação oculta é dado pela fórmula:

P Oculta = | I nos dias em que esta é negativa |

52

53

Resultados na Laurissilva

1500 mm/ano

300 mm/ano

3 l/m2/dia100 dias

+20%

54

Resultados no Urzal de altitude

2890 mm/ano

2900 mm/ano17 l/m2/dia

170 dias

+100%

55

• Pretendeu-se verificar se a água do nevoeirointerceptada pela vegetação, contribuía para os recursos hídricos subterrâneos da ilha da Madeira.

• Para o efeito, foram utilizados os isótopos ambientais de Oxigénio (δ18O) e Hidrogénio (δ2H) como marcadores da água subterrânea, da água da chuva e da água do nevoeiro.

• Cada tipo de água diferente tem uma assinatura isotópica diferente!

Estudos isotópicos

56

• Água da Chuva: recolhida em 9 locais, situados entre os 750 e os 1800m de altitude, em recipientes de PVC contendo 1cm de parafina líquida evitar a evaporação da amostra.

• As amostras correspondem aos períodos da Primavera de 2006, Verão/Outono 2006 e Inverno de 2010/11.

• A composição isotópica média da água da chuva foi calculada a partir da ponderação dos resultados com as normais climatológicas.

Metodologia

57

• Água do Nevoeiro: recolhida a partir da vegetação, em 8 locais situados, entre os 900 e os 1600m de altitude, durante eventos de nevoeiro, na ausência de chuva.

• A amostragem decorreu entre 2003 e 2010, no Outono, Inverno e Primavera.

• A composição isotópica média do nevoeiro em cada local é a média das amostras recolhidas.

Metodologia

58

• Água Subterrânea: 4 campanhas de amostragem, Outono, Inverno, Primavera e Verão de 2003/04.

• Em cada campanha foram alisadas 25 amostras de águas provenientes de nascentes, galerias e túneis, situadas entre os 300 e os 1770m.

• Uma vez que a dispersão dos resultados da composição isotópica das águas subterrâneas ao longo do ano é pequena, foi considerada a média das 4 campanhas.

Metodologia

59

Resultados

60

CHUVA

61

NEVOEIRO

62

ÁGUA SUBTERRÂNEA

63

Conclusões

• Para o mesmo local, a água do nevoeiro é mais rica em isótopos pesados (δ18O e δ2H) do que a água da chuva.

• A composição isotópica das águas subterrâneas é aproximadamente constante ao longo do ano.

• A composição isotópica média das águas subterrâneas, entre a chuva e o nevoeiro, sugere que a água do nevoeiro constitui uma significativa fonte de recarga.

64

Fontes de recarga na Madeira

Chuva + Nevoeiro

Evapotranspiração

Escoamento

Água Subterrânea

65

E, EVAPOTRANSPIRAÇÃO

66

� EVAPORAÇÃO: processo físico pelo qual a água superficial e humidade do solo passa do ESTADO LÍQUIDO para o ESTADO DE VAPOR. Inclui a evaporação a partir de superfícies de água, de solos húmidos, da vegetação e de todos os obstáculos que interceptam água.

� TRANSPIRAÇÃO: processo físico-biológico pelo qual os seres vivos, animais e plantas, através do seu metabolismo perdem água para a atmosfera.

� EVAPOTRANSPIRAÇÃO: processo conjunto de evaporaçãoe de transpiração.

� Esta quantidade de água transferida para a atmosfera exprime-se em altura de água sobre a superfície, mm.

67

A evapotranspiração depende de factores intrinsecamente

meteorológicos ou climáticos, de factores relacionadas com as

características geométricas, físicas e químicas do meio e com a

disponibilidade de água para o processo, sem a qual o

processo não ocorrerá.

EVAPOTRANSPIRAÇÃO POTENCIAL: quantidade de água que

poderá passar para a atmosfera, directamente ou através das

plantas, se a humidade existente no solo estiver sempre

disponível, em quantidade suficiente.

68

A EVAPOTRANSPIRAÇÃO REAL é SEMPRE MENOR OU IGUAL à EVAPOTRANSPIRAÇÃO POTENCIAL pois é

condicionada pela existência ou não de água em

quantidade suficiente para não “inibir” o processo.

Assim, a Evapotranspiração Real depende da

Evapotranspiração Potencial e da disponibilidade de água no

solo, que representa a oportunidade para a evapotranspiração:

se tal água não existir, não ocorrerá evapotranspiração,

independentemente das condições atmosféricas serem ou não

favoráveis ao processo.

69

INTERESSE DO CÁLCULO DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO

� Intervém no balanço hidrológico da bacia hidrográfico pelo que é indispensável para a avaliação de disponibilidades.

� Fundamental para estabelecimento das necessidades ou dotações de rega.

� Pode ser responsável por perdas de água a partir da superfície livre de albufeiras ou de outros reservatórios de água, muito significativas, pelo que tem de ser, necessariamente, considerada no dimensionamento destas origens de água.

70

A EVAPORAÇÃO E A EVAPOTRANSPIRAÇÃOPODEM SER AVALIADAS:

1. directamente, por meio de dispositivos específicos: evaporímetros e evapotranspirómetros ou lisímetros)

2. por aplicação de fórmulas empíricas

A aplicação das fórmulas requer que se conheçam os valores de um grande número de grandezas meteorológicas, como a velocidade do vento, a temperatura e a humidade relativa do ar, a radiação solar, a nebulosidade e a insolação. A medição destas grandezas é efectuada em estações meteorológicas integradas uma rede de monitorização da responsabilidade do Instituto de Meteorologia, IM.

71

1. DIRECTAMENTE:

� Evaporímetros (medem a evaporação):

PicheTina Classe A, etc.

� Evapotranspirómetros (medem a evapotranspiração

potencial)

2. FÓRMULAS:

� Evaporação a partir de superfícies de água pouco profundas: fórmula de Penman� Evapotranspiração potencial: fórmulas de Thornthwaite e de Turc

72

EVAPORÍMETROS

Evaporímetro de PICHE: evaporímetro cuja base é uma superfície porosa embebida em água, instalado num abrigo. Não se têm mostrado muito adequados ao estudo da evaporação em grandes superfícies.

73

• São reservatórios cheios de água expostos às condições atmosféricas.

• Tina evaporimétrica classe A:

• Assenta num estrado de madeira, é cilíndrica, de aço galvanizado, com 1,219m de diâmetro e 0,254m de altura.

TINAS EVAPORIMÉTRICAS

74

MEDIÇÃO da EVAPOTRANSPIRAÇÃO POTENCIAL:

EVAPOTRANSPIRÓMETROS OU LISÍMETROS: A evapotranspiração

é medida directamente em recipientes (área > 1m2) contendo

solo e no qual se faz uma cultura.

75

Instalação de um lisímetro ou evapotranspirómetro

76

MEDIÇÃO DA EVP:EVP = PRECIPITAÇÃO + IRRIGAÇÃO – DRENAGEM

Evapotranspirómetro: Recipiente contendo solo e no qual a perda de água por evapotranspiração é medida volumetricamente, pela diferença entre a quantidade de água que atinge o evapotranspirómetro (rega e precipitação) e a que o abandona, na fase líquida, pelo fundo e por escoamento à superfície.

77

2. FÓRMULAS

78

79

EVAPOTRANSPIRAÇÃO REAL (EVR)

• A água que é efectivamente transferida no estado de vapor do globo para a atmosfera, por evaporação directa da água e transpiração das plantas.

• Depende da renovação de água no solo, varia entre zero e o valor da EVP.

• Métodos de cálculo:

• Balanço hídrico sequencial mensal de Thornthwaite

• Turc (EVR anual)

80

BALANÇO SEQUENCIAL MENSAL ao nível do soloÁgua no solo no início de Outubro =0 mm; Água utilizável pelas plantas =100 mm;

SH = Excedente hídrico (escoamento e infiltração); DH = Défice hídrico (rega)

Mês P(mm)

EVP(mm)

AS(mm)

SH(mm)

DH(mm)

EVR(mm)

Out 67,1 68,3 0 0 1,2 67,1

Nov 80,9 37,7 43,2 0 0 37,7

Dez 94,0 24,4 100 12,8 0 24,4

Jan 91,5 23,3 100 68,2 0 23,3

Fev 71,8 24,2 100 47,6 0 24,2

Mar 49,0 40,3 100 8,7 0 40,3

Abr 55,4 55,9 99,5 0 0 55,9

Mai 47,8 75,9 71,4 0 0 75,9

Jun 20,4 107,9 0 0 16,1 91,8

Jul 5,4 137,9 0 0 132,5 5,4

Ago 4,9 132,4 0 0 127,5 4,9

Set 28,6 100,2 0 0 71,6 28,6

Total 616,8 828,4 137,3 348,7 479,581

I, INFILTRAÇÃO

82

Água no Solo

ROCHA MÃE SOLO

TEMPO

MeteorizaçãoQuímica

Física+ Actividade orgânica

83

O solo é um sistema físico heterogéneo, polifásico, poroso e anisotrópico, composto por 3 fases:

1. Sólida (fragmentos minerais de diversas naturezas e dimensões e matéria orgânica)

2. Líquida (água)

3. Gasosa (ar)

84

A infiltração, enquanto processo, diz respeito à passagem da água através da superfície do solo para o

seu interior

� A máxima taxa a que, sob dadas condições e em cada instante, a água penetra através da superfície do solo é designada por capacidade de infiltração.

85

Ao infiltrar a água passa pelas seguintes zonas:

Zona de humidade do solo

Alimentação das reservas subterrâneas

Infiltração profunda ou infiltração eficaz

Superada a capacidade de campo do solo, a água desce por acção da força da gravidade

86

Zona de Evapotranspiração ou de humidade do solo, onde as plantas de fixam (≈1-2 m)

Todos os poros e interstícios estão saturados

Superfície freática

Zona Intermédia, a água não está disponível para evapotranspiração

Franja capilar A água sobe por capilaridade (*)

(*) alguns mm nos terrenos arenosos; alguns m nos terrenos argilosos

DISTRIBUIÇÃO DA HUMIDADE NA VERTICAL

87

• ZONA NÃO SATURADA: Situada entre a superfície freática e a superfície do terreno. Subdivide-se em:

1. Zona de ÁGUA NO SOLO OU DE EVAPOTRANSPIRAÇÃO, compreendida entre a superfície do terreno e os extremos radiculares da vegetação.

2. Zona INTERMÉDIA, zona de maior compacidade que a anterior uma vez que não possui raízes.

3. Zona CAPILAR, zona de espessura variável em função das forças capilares que a fazem ascender.

• ZONA SATURADA: Limitada superiormente pela SUPERFÍCIE FREÁTICA, na qual a água preenche completamente todos os espaços existentes entre os materiais do solo.

88

H, ESCOAMENTO• Quando a precipitação caída é maior do que a retenção

superficial e a infiltração, o volume de água excedente fluipor acção da gravidade, das zonas mais elevadas para aszonas mais baixas, concentrando-se em linhas de água dandoorigem ao escoamento superficial.

• Este escoamento só se dá quando a precipitação atinge umaintensidade tal que excede a capacidade de infiltração dosolo.

89

QUANDO:

PRECIPITAÇÃO > RETENÇÃO SUPERFICIAL + INFILTRAÇÃO

ESCOAMENTO SUPERFICIAL

90

CAUDAL (Q)

Q = ΔV / Δt

ΔV, volume de água que passa numa determinada secçãoΔt, tempo de passagemQ, o caudal indica o volume de água que passa na unidade de tempo

expresso em m3/s ou l/s

91

• Estação hidrométrica é uma secção de um curso de água onde se efectua um registo periódico de níveis, para conversão das respectivas alturas de água em caudais.

� Escalas limnimétricas� Limnígrafos: registo contínuo de

níveis ou alturas hidrométricas

Estações Hidrométricas

92

93

94

A medição do caudal, Q, que, num dado instante, atravessa uma secção transversal de um curso de água processa-se de modo indirecto, mediante a medição da velocidade média, v, do escoamento através daquela secção e do produto desta velocidade pela área, A, da secção transversal do escoamento.

(Q = v A)95

MOLINETES

96

CHEIAS EM RIOS

• À escala da Terra, as cheias são o perigo natural que maior fracção da população afecta. Atingem as áreas localizadas nas proximidades da rede hidrográfica, da linha de costa, ou de diques e de barragens.

• Segundo a Organização Meteorológica Mundial, os desastres provocados por cheias têm vindo a aumentar, como consequência da expansão urbana em planícies aluviais.

• São várias as circunstâncias de formação e ocorrência de cheias: as cheias fluviais progressivas; as cheias repentinas (flash floods), incluindo torrentes de lama; o colapso de diques ou barragens, ....

97

Cheias repentinas (flash floods) em pequenas bacias hidrográficas (tc< 6h, WMO)

98

INTERESSE

1. Dimensionamento hidráulico dos órgãos de segurança de barragens (descarregadores de

cheias), de pontes, de aquedutos, de estruturas

de drenagem …2. Planeamento e projecto de obras de defesa contra

cheias (leitos de cheia, diques marginais…)

3. Delimitação de zonas inundáveis (instrumento de ordenamento do território)

4. Operação de sistemas de aviso e protecção contra

cheias ….

99

Origem do escoamento que atravessa uma secção de um curso de água

1. ESCOAMENTO SUPERFICIAL: o que atinge a rede hidrográfica caminhando sobre a superfície do terreno sem se infiltrar.

2. ESCOAMENTO SUBSUPERFICIAL ou HIPODÉRMICO:o que provém da água infiltrada que volta a aparecer à superfície sem ter atingido a zona de saturação.

3. ESCOAMENTO SUBTERRÂNEO: que provém da água infiltrada que atingiu a zona de saturação.

100

101