O Clima como Fator Hidrolgico As condies climticas

O Clima como Fator Hidrológico

As condições climáticas são essenciais para a origem do escoamento fluvial e para as características que adquirem os regimes estacionais, sendo que os fatores topográficos, litológicos e fisiográficos intervêm introduzindo somente diferenças menores ou internas dentro de uma bacia hidrográfica. Os fatores climáticos que se relacionam com o escoamento fluvial podem ser: a) precipitação: tipos e formas; b) Orográfica frontal e convectiva; c) Chuva, neve, granizo, orvalho e geada.

Temperatura: geralmente esta associada à precipitação e relaciona-se com a evaporação. Umidade relativa: a uma determinada condição de temperatura, o ar pode ter um determinado limite de umidade. Insolação: também está associada à evaporação das superfícies de água, à transpiração das plantas e à evaporação do solo. Todos estes fatores relacionados determinam o clima de uma região e influenciam no débito dos rios

a) Regiões polares (> 65 o latitude): dificilmente encontrase a água no estado líquido. As precipitações são em forma de neve - O acúmulo de neve forma os glaciais continentais ou inlandsis. - O degelo ocorre apenas na periferia; b) Regiões peri-glaciais ou frias (55º - 65º latitude): predominam ainda as precipitações em forma sólida. Há maior degelo que se prolonga por tempo maior, quando então há ocorrência da água em estado líquido; c) Regiões de latitudes médias (40º - 55º latitude): Há alternância de precipitações em forma líquida e sólida. Os rios têm duas fontes de alimentação: a água direta da chuva e a do degelo;

d) Regiões mediterrâneas (25º - 40º latitude) têm chuva predominando no inverno, quando a temperatura á baixa. Evaporação é reduzida o que favorece a permanência da água. O verão é quente e seco. Os débitos dos rios apresentam uma curva acentuada no inverno; e) Regiões desérticas (40º - 25º latitude): a água é superficial e escassa porque chove com certa raridade. Além de a quantidade ser reduzida ela é concentrada. A água aproveitável nessa região é essencialmente subterrânea, que caminha por milhares de km; f) Regiões tropicais (10º – 25º latitude): estação seca definida no inverno, com chuvas no verão. É o oposto do Mediterrâneo. No meio do ano os débitos são menores; g) Regiões equatoriais (0º - 10º latitude ): temperatura elevada e chuvas abundantes.

O Balanço Hidrológico - Toda água que chega ao continente através do ciclo água vais fazer parte do ganho ou da perda do curso anual do rio; Ganhos Precipitação - P Água armazenada - R Perdas Evapotranspiração - E Escamento para o mar - Q Infiltração (água armazenada no solo) - IR

Ganhos = Perdas P+R = Q + E + IR Se IR é semelhante a R, temos P = Q+E ou E= P-Q ou Q= P-E

Os elementos do balanço hidrológico podem ser medidos de diferentes maneiras: Precipitação: - Para se computar a precipitação media em uma superfície qualquer é necessário utilizar as observações das estações dentro dessa superfície e nas suas vizinhanças. Os dados pluviométricos podem ser obtidos através de vários institutos: -Instituto Agronômico de Campinas da Secretaria da Agricultura do Estado de São Paulo; - Departamento Nacional de Meteorologia ( Ministério da Agricultura); - Departamento de Águas e Energia Elétrica do Estado de São Paulo

Aparelhos utilizados: A precipitação pode ser analisada por grandezas características como: a) altura pluviométrica b) intensidade da precipitação c) duração Para se computar a precipitação media em uma superfície qualquer, é necessário utilizar as observações das estações dentro dessa superfície e nas suas vizinhanças.

Média aritmética: soma-se as precipitações observadas num certo intervalo de tempo simultaneamente em todos os postos ( 1 mês, 1 trimestre ou 1 ano) e dividi-se o resultado pelo número delas. Esse método deve ser usado apenas para bacias menores que 5. 000 Km 2 com relevo suave. Nos outros casos usam-se os dois outros métodos que se seguem: Método de Thiessem ( médias ponderadas ): Consiste em dar pesos aos totais precipitados em cada aparelho. Proporcionais à área de influência de cada um. Método de isioetas: pode dar maior precisão se bem utilizado. Medem-se as áreas entre as isioetas sucessivas e verificase o valor médio.

Evapotranspiração Evaporação é o processo pelo qual a água é transferida do solo e massas aquáticas para a atmosfera Transpiração é a perda de vapor de água das plantas para a atmosfera através dos poros das folhas pelo processo de transpiração Evapotranspiração é a combinação da evaporação com e transpiração em uma área considerada. Evapotranspiração Potencial (EP) “é a precipitação teoricamente necessária às plantas, ou como altura pluviométrica ideal para atender às necessidades de água da superfície vegetada, não trazendo nem excedente, nem deficiência de umidade no solo, durante o ano. ” (THORNTHWAITE, 1948).

Evapotranspiração Real (ER): é a quantidade de evapotranspiração real ou observada e diminui em proporção à medida que se esgota a umidade do solo. E= P-Q - Chama-se déficit de escoamento à diferença P - Q - Utiliza-se a fórmula empírica de TURC para calcular a evapotranspiração real em função da temperatura e precipitação

E= P/ (0, 9+P 2/L 2)1/2 E= déficit de escoamento médio anual, em mm. P= precipitação média anual, em mm. L= 300+25 T+0. 05 T 3 ( constante) T= temperatura média anual do ar Exemplo: P= 1. 600 mm T= 18ºC L= 300+25 T+0. 05 T 3 = 300+25(18)+0. 05(18)3 = 300+25(18) + 0. 05(5832) = 300+450+291. 6 L= 1041. 6 E= P/ (0, 9+P 2/L 2)1/2 E= 1. 600/ (0. 9+ (1. 600) 2/1. 041. 62)1/2 E= 1. 600/ (0. 9+2. 560. 000/1. 084. 930)1/2 E= 1. 600/ (0. 9+2. 35)1/2 E= 1. 600/ ( 3. 25)1/2 E= 1. 600/1. 80 E= 888. 88 mm

Outro cálculo pode ser feito quando se conhece a (vazão), pela fórmula: E= P-Q P= 2000 mm (precipitação) Vazão 100 m 3/s Área da bacia = 15. 000 Km 2 Um ano equivale a 31. 536. 000 segundos Q= q* total de segundos em um ano/ área da bacia Q= 100 m 3 * 31. 536. 000/15. 000 m 2 Q= 0. 210 mm Portanto: E= P-Q E=2. 000 -210 mm E= 1. 790 mm

O déficit de escoamento ( evapotranspiração real ) = 1790 mm) Obs. : q= Q* área/ número de segundos por ano. 1. 600 mm - 888. 88 mm = 711. 12 mm 100. 0000 m 2*0. 71112 m/31536000 s= 2. 25 m 3/s ( débito médio anual) Coeficiente de escoamento (CE) CE= Q/P Balanço Hídrico Mensal segundo Thornthwaite é a importância para o índice de escoamento e aproveitamento das águas as atividades agrícolas.