CICLO HIDROLÓGICO

I N T E R C E P T A Ç Ã OI N T E R C E P T A Ç Ã O

Aluna de mestrado: Myrla de Souza Batista Myrla de Souza Batista

Universidade Federal de Campina Grande – UFCGDEC/CCT/UFCG – Pós-Graduação

Área de concentração: Recursos Hídricos

ESTÁGIO DOCÊNCIA

Disciplina: Hidrologia Aplicada

INTERCEPTAÇÃOINTERCEPTAÇÃO

É a parte da precipitação retida acima da superfície do solo. É a parte da precipitação retida acima da superfície do solo. (Blake, 1975) devido principalmente á presença de vegetação(Blake, 1975) devido principalmente á presença de vegetação

Caindo sobre uma superfície Caindo sobre uma superfície coberta com vegetação, coberta com vegetação, parte da chuva fica retida parte da chuva fica retida nas folhas.nas folhas.

Quando as folhas não são Quando as folhas não são mais capazes de armazenar mais capazes de armazenar água, continuando a chuva, água, continuando a chuva, ocorre o drenagem para o ocorre o drenagem para o solo. solo.

INTERCEPTAÇÃOINTERCEPTAÇÃO

A interceptação depende de um modo geral:A interceptação depende de um modo geral:

Intensidade da chuva → Maior intensidade menor Intensidade da chuva → Maior intensidade menor intercepção (Blake, 1975).intercepção (Blake, 1975).

Área vegetada ou urbanizada (Av) → Maior a área AÁrea vegetada ou urbanizada (Av) → Maior a área Avv maior maior

o volume da interceçção.o volume da interceçção. Característica da vegetação, dos prédios ou dos obstáculos Característica da vegetação, dos prédios ou dos obstáculos

(residências, edificações, etc) → Maior o tamanho das (residências, edificações, etc) → Maior o tamanho das folhas, maior a capacidade de armazenamentofolhas, maior a capacidade de armazenamento

O volume interceptado retorna para a atmosfera O volume interceptado retorna para a atmosfera por evaporação, após a ocorrência da chuva.por evaporação, após a ocorrência da chuva.

Gráfico

INTERCEPÇÃOINTERCEPÇÃO

A intercepção é eventual, isto é, ocorre quando há A intercepção é eventual, isto é, ocorre quando há chuva e vegetação para interceptá-la. chuva e vegetação para interceptá-la.

A descrição do ciclo da água no sistema de intercepção é A descrição do ciclo da água no sistema de intercepção é dado a seguir:dado a seguir:

Uma parte da chuva é retida pela vegetação;Uma parte da chuva é retida pela vegetação; A água interceptada evapora após a chuva;A água interceptada evapora após a chuva; Outra parte é drenada através das folhas e pelo tronco quando a Outra parte é drenada através das folhas e pelo tronco quando a

capacidade de armazenamento é superadacapacidade de armazenamento é superada

INTERCEPÇÃOINTERCEPÇÃO

Este processo interfere no balanço hídrico da bacia hidrográfica, Este processo interfere no balanço hídrico da bacia hidrográfica, funcionado como um reservatório que armazena uma parcela da funcionado como um reservatório que armazena uma parcela da precipitação para consumo.precipitação para consumo.

A intercepção influencia na vazão ao longo do ano, A intercepção influencia na vazão ao longo do ano, retarda e atenua o pico de cheias e favorece a retarda e atenua o pico de cheias e favorece a infiltração da água no solo.infiltração da água no solo.

O processo depende de fatores climáticos O processo depende de fatores climáticos (intensidade da chuva) e físicos da bacia (áreas (intensidade da chuva) e físicos da bacia (áreas vegetadas).vegetadas).

INTERCEPÇÃO VEGETAL

As perdas por intercepção vegetal podem chegar até a 25% As perdas por intercepção vegetal podem chegar até a 25% da precipitação anual em áreas muito vegetadas (florestas).da precipitação anual em áreas muito vegetadas (florestas).

A intercepção vegetal depende de vários fatores:A intercepção vegetal depende de vários fatores:

Características da precipitação (altura, duração, Características da precipitação (altura, duração, intensidade) intensidade)

Condições climáticas (ventos)Condições climáticas (ventos) Área, tipo e densidade da vegetação Área, tipo e densidade da vegetação Período do ano (ocorre durante o período chuvoso e Período do ano (ocorre durante o período chuvoso e

onde tem vegetação)onde tem vegetação)

MEDIÇÃO DA INTERCEPÇÃOMEDIÇÃO DA INTERCEPÇÃO

A medida da intercepção é feita de maneira indireta, pela diferença A medida da intercepção é feita de maneira indireta, pela diferença entre a precipitação total e a parcela da chuva drenada através das entre a precipitação total e a parcela da chuva drenada através das folhas e pelo tronco (balanço hídrico).folhas e pelo tronco (balanço hídrico).

P = pluviômetro na altura da copa (precipitação total);;Pf = pluviômetro abaixo da copa (precipitação pelas

folhas)Pt = pluviômetro colado ao tronco (precipitação pelo

tronco)

Para medir a intercepção utiliza-se pluviômetros Para medir a intercepção utiliza-se pluviômetros localizados em pontos específicos nas áreas vegetadas:localizados em pontos específicos nas áreas vegetadas:

MEDIÇÃO DA INTERCEPÇÃOMEDIÇÃO DA INTERCEPÇÃO

Balanço do sistema: Si = P – (Pf + Pt)

DRENAGEM = Pf + Pt

PP

PPtt

PPff

MEDIÇÕES DAS VARIÁVEIS MEDIÇÕES DAS VARIÁVEIS DA INTERCEPÇÃODA INTERCEPÇÃO

Precipitação no topo Precipitação no topo - A quantificação da precipitação no topo - A quantificação da precipitação no topo pode ser feita com postos localizados em clareiras próxima às pode ser feita com postos localizados em clareiras próxima às áreas de interesse ou através de pluviômetros colocados nos áreas de interesse ou através de pluviômetros colocados nos topos da árvores.topos da árvores.

Precipitação que atravessa a vegetaçãoPrecipitação que atravessa a vegetação - Esta precipitação é - Esta precipitação é medida por coleta de água feita abaixo das árvores e distribuída medida por coleta de água feita abaixo das árvores e distribuída de tal forma a obter uma representatividade espacial desta de tal forma a obter uma representatividade espacial desta variável.variável.

Escoamento pelos troncosEscoamento pelos troncos - Esta variável apresenta uma - Esta variável apresenta uma parcela pequena do total precipitado (de 1 a 15% do total parcela pequena do total precipitado (de 1 a 15% do total precipitado)precipitado)

ESTIMATIVA DA INTERCEPÇÃO

Balanço do SistemaBalanço do Sistema

It = P - Pt - Pf

Onde:

It = precipitação interceptada;P = precipitação no topo da vegetação;Pt = precipitação que atravessa a vegetação;Pf = parcela que escoa pelo tronco das árvores.

ESTIMATIVA DA INTERCEPÇÃO

Equação Empírica : Equação Empírica : Equações de RegressõesEquações de Regressões

Relacionando as principais variáveis e ajustadas a diferentes tipos de dados:

It = a + b . Pn

Onde:a,b e n = parâmetros ajustados ao localP = precipitação em polegadas

Em algumas culturas:It = f. It = interceptação média da área ou lâmina interceptadaf = parcela de vegetação sobre a área de interesse (Av/A)

Parâmetros

ESTIMATIVA DA INTERCEPÇÃO

Equação de Horton (1919)Equação de Horton (1919)

It = Sv + (Av/A) . E . tr

Onde:Sv = capacidade de armazenamento da vegetação (mm);Av = área de vegetação;A = área total; E = evaporação da superfície de evaporação (mm/h);tr = duração da precipitação em horas.

O primeiro termo da direita

representa a parcela retida

E o segundo a evaporação

ESTIMATIVA DA INTERCEPÇÃO

Equação de MeriamEquação de Meriam (1960) (1960)

It = Sv + (1 - e-P/Sv) + R . E . tr

Onde:P = precipitação;R = Av/A.

Nesta equação, quando a intensidade aumenta, o termo exponencial reduz, convergindo para uma constante igual à Sv.

ESTIMATIVA DA INTERCEPÇÃO

Equação de MeriamEquação de Meriam (1960) (1960)

O termo da direita da equação é transformado para:

It = Sv + (1 - e-P/Sv) + K . P

Onde: K = (R . E . tr)/P é adotado constante.

Isto significa que a relação entre E e P é constante, o que não ocorre necessariamente durante uma tempestade.

ARMAZENAMENTO NAS DEPRESSÕES

Na bacia hidrográfica existem obstruções naturais Na bacia hidrográfica existem obstruções naturais e artificiais ao escoamento, acumulando parte do e artificiais ao escoamento, acumulando parte do volume precipitado.volume precipitado.

Bacias com baixa drenagem tendem a ter menor Bacias com baixa drenagem tendem a ter menor vazão média e maior capacidade de regularização vazão média e maior capacidade de regularização natural do escoamento tendo como exemplo os natural do escoamento tendo como exemplo os banhados. banhados.

Em bacias urbanas as áreas de retenção podem ser Em bacias urbanas as áreas de retenção podem ser facilmente criadas artificialmente em função de facilmente criadas artificialmente em função de aterros, pontes e construções.aterros, pontes e construções.

ARMAZENAMENTO NAS DEPRESSÕES

ESTIMATIVA DO ARMAZENAMENTO

Equação de Linsley et al. (1949)Equação de Linsley et al. (1949)

Vd = Sd . (1- e-k . Qs)

Onde:Vd = Volume retido;Sd = Capacidade máxima; Qs = Precipitação efetiva;k = Coeficiente equivalente a 1/Sd.

Obrigada pela Atenção!Obrigada pela Atenção!

Vamos exercitar?Vamos exercitar?

ExercícioExercício

VALORES DAS CONSTANTESVALORES DAS CONSTANTES

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Gráfico de BlakeGráfico de Blake

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ExercícioExercício

1.1. A Mata do Buraquinho (cujo nome oficial é Jardim Botânico A Mata do Buraquinho (cujo nome oficial é Jardim Botânico Benjamim Maranhão) abrange uma área de 515 ha. Benjamim Maranhão) abrange uma área de 515 ha.

A mata, que tem um formato parecido com um coração, está encravada A mata, que tem um formato parecido com um coração, está encravada no centro geográfico da capital do estado da Paraíba, a cidade de João no centro geográfico da capital do estado da Paraíba, a cidade de João Pessoa, cuja precipitação média é de 1500 mm/ano e a evaporação 3,0 Pessoa, cuja precipitação média é de 1500 mm/ano e a evaporação 3,0 mm/dia.mm/dia.

Porém, no dia 18 de junho de 2004, ocorreu um evento de chuva Porém, no dia 18 de junho de 2004, ocorreu um evento de chuva diferente, que apresentou uma altura de precipitação de 114,6 mm, em diferente, que apresentou uma altura de precipitação de 114,6 mm, em 24 h.24 h.

Portanto, quanto foi o volume interceptado neste dia pela mata do Portanto, quanto foi o volume interceptado neste dia pela mata do Buraquinho?Buraquinho?

ExercícioExercício

2.2. A partir do evento ocorrido em João Pessoa, mostrado no exercício A partir do evento ocorrido em João Pessoa, mostrado no exercício anterior, qual seria o armazenado nas depressões, da bacia hidrográfica anterior, qual seria o armazenado nas depressões, da bacia hidrográfica onde ocorreu o evento.onde ocorreu o evento.

Descrição do evento:Descrição do evento:No dia 18 de junho de 2004, ocorreu um evento de No dia 18 de junho de 2004, ocorreu um evento de

chuva chuva diferente, que apresentou um nível de precipitação dediferente, que apresentou um nível de precipitação de114,6mm, que durou 24hs.114,6mm, que durou 24hs.

Supondo que a capacidade máxima da bacia é de Supondo que a capacidade máxima da bacia é de 0,15 0,15 polegadas, e que o Rendimento da bacia é igual a polegadas, e que o Rendimento da bacia é igual a 80% .80% .