Evapotranspiração e sua influência na engenharia civil

EVAPOTRANSPIRAÇÃO E SUA INFLUÊNCIA NA ENGENHARIA CIVIL

ANTÔNIO VITOR BARBOSA FERNANDES

RESUMO

Nos últimos anos a preocupação com a água vem crescendo, devido ao aquecimento global e a sua escassez. Por ser uma fonte indispensável ao desenvolvimento de qualquer sociedade, a água vem sendo cada vez mais estudada e seu uso otimizado, para um menor desperdício. Para entender um pouco mais sobre a água se faz necessário o conhecimento do seu ciclo hidrológico, à qual a evapotranspiração é uma das variáveis hidrológicas mais importantes e influencia diretamente no dimensionamento de obras de engenharia, minimizando os impactos de manifestações extremas, como enchentes, longas estiagens, atividades associadas às questões ambientais e estudos de erosão, fornecendo subsídios para estimativa de perdas de solo como, intensidade de precipitação, escoamento em bacias hidrográficas e proteção por meio da implantação de vegetação e dimensionamento de canais divergentes, bacias de contenção em estradas e terraços de infiltração e escoamento. Assim sendo, o principal fim deste trabalho é fazer um apanhado sobre a evapotranspiração e suas influencias ao dimensionamento de obras civis. Logo saber dimensionar essas obras é responsabilidade do engenheiro, que muitas vezes não tem uma fundamentação de hidrologia necessária para aplica-la, desprezando a variável evapotranspiração.

Palavras-chave: Evapotranspiração, engenharia civil, água, importância.

ABSTRACT

In recent years the concern about water is increasing due to global warming and its scarcity. Because it is an indispensable source for the development of any society, the water has been increasingly studied and its use optimized for less waste. To understand a little more about the water it is necessary to know about the hydrological cycle, which evapotranspiration is one of the most important hydrological variables and directly influences the design of engineering works, minimizing the impacts of extreme events such as floods, long droughts, activities related to environmental issues and erosion studies, providing subsidies to estimate soil loss as intensity of precipitation, runoff in watersheds and protection through the implementation of vegetation and design of different channels, containment basins on roads and terraces of infiltration and runoff. Thus, the main purpose of this paper is to summarize on the evapotranspiration and its influences to the design of civil works. Therefore, knowing how to scale these works is an engineer's responsibility, who a lot of times do not have the hydrology grounding needed to apply it despising the variable evapotranspiration.

Keywords: Evapotranspiration, civil engineer, water, importance.

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1 INTRODUÇÃO        

A água é um recurso natural reciclável que supostamente encontra-se em grande disponibilidade, tanto na qualidade como na quantidade, por ocupar cerca de 70% da superfície do planeta. Sempre foi e continuará sendo, com maior intensidade com o passar do tempo, um fator determinante e cada vez mais limitante para o desenvolvimento da sociedade humana (SILVA e MELLO, 2003).

Indispensável à vida, a água é um recurso necessário a diversas atividades humanas, além de ser um componente fundamental a paisagem e meio ambiente. Recurso de valor inestimável, e apresenta múltiplas utilidades, como geração de energia elétrica, abastecimento doméstico e industrial, irrigação, navegação, recreação, turismo, aquicultura, piscicultura, pesca e ainda assimilação de esgoto (SILVA e MELLO, 2003).

Segundo Tundisi e Tundisi (2005), em termos quantitativos, tem-se que 97,5% da água do planeta encontra-se nos oceanos, portanto água salgada. Dos 2,5% de água doce: 68,9% estão congeladas nas calotas polares e geleiras; 29,9% são águas subterrâneas; 0,3% estão nos rios e lagos; e 0,9% em outros reservatórios. Assim, as águas doces, que constituem os rios e lagos nos continentes, e as águas subterrâneas são relativamente escassas, sendo uma pequena fração dos recursos hídricos disponíveis do planeta. Além disso, a distribuição das águas doces no planeta é desigual.

Para entender um pouco mais sobre a água se faz necessário o conhecimento do seu ciclo hidrológico, que nada mais é o fenômeno global de circulação fechada da água entre a superfície terrestre (continente e oceano) e a atmosfera, impulsionado fundamentalmente pela energia solar associada à gravidade e à rotação terrestre. É extremamente dinâmico, dependente da quantidade de energia emitida sobre a Terra, do comportamento térmico dos continentes em relação aos oceanos, do dióxido de carbono e ozônio presentes na atmosfera, das características dos solos e suas ocupações, e da circulação atmosférica devido à influência da rotação e inclinação do eixo terrestre (MEDEIROS, 2008; TUCCI, 2001).

Segundo Tucci (2001), a transferência de água entre a superfície terrestre e a atmosfera ocorre em dois sentidos: a atmosfera-superfície, em que a água pode estar em qualquer estado físico, na forma de precipitação de chuva, granizo e neve, e no sentido superfície-atmosfera em que transferência de água ocorre na forma de vapor, devido à evaporação e transpiração, sendo a ultima de origem biológica.

No decorrer da história vários pesquisadores, cientistas e até filósofos despertaram seu interesse pelo estudo da evaporação e da evapotranspiração. As teorias evoluíram gradativamente e dois marcos merecem destaque: o primeiro se deu através de Dalton, em 1802, que concluiu que a evaporação, a partir de qualquer superfície úmida, deveria ser consequência dos efeitos combinados do vento, conteúdo de umidade da atmosfera e das características da superfície; o segundo se deu através dos trabalhos realizados por Warrem Thornthwaite e Howard  Penman, em 1948. Foi neste momento que surgiu pela primeira vez a utilização do termo evapotranspiração, anteriormente chamado de uso consuntivo (SEDIYAMA, 1996).

A partir da década de 50 iniciaram-se os estudos da necessidade hídrica em projetos de irrigação, com desenvolvimento de metodologias simples e utilização de métodos diretos para estimativa da evapotranspiração (MOURA, 2009).

A obtenção de uma estimativa adequada de evapotranspiração tem fundamental importância para a engenharia, pois consiste em parâmetro indispensável ao dimensionamento e manejo de sistemas de irrigação, obras de drenagem, pontes, barragens e rede de esgotos, já que contabiliza a quantidade de água utilizada pelas plantas que retorna à atmosfera através da transpiração. Sendo o fenômeno de evapotranspiração parte do ciclo hidrológico, sua estimativa também é de fundamental importância para o cálculo do balanço hídrico e, assim, na estimativa da recarga hídrica de aquíferos. As estimativas de evaporação são críticas em projetos hidráulicos na área de engenharia civil (MEDEIROS, 2008).