Escoamento Superficial

Hidrologia Agosto/2006

Prof. Daniel Fonseca de Carvalho e Prof. Leonardo Duarte Batista da Silva

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CAPÍTULO 7. ESCOAMENTO SUPERFICIAL

7.1. Introdução

Das fases básicas do ciclo hidrológico, talvez a mais importante para o

engenheiro seja a do escoamento superficial, que é a fase que trata da

ocorrência e transporte da água na superfície terrestre, pois a maioria dos

estudos hidrológicos está ligada ao aproveitamento da água superficial e à

proteção contra os fenômenos provocados pelo seu deslocamento.

No capítulo 2, foi discutido que a existência da água nos continentes é

devida à precipitação. Assim, da precipitação que atinge o solo, parte fica retida

quer seja em depressões quer seja como película em torno de partículas sólidas.

Do excedente da água retida, parte se infiltra e parte escoa superficialmente.

Pode ocorrer que a água infiltrada venha, posteriormente, aflorar na superfície

como fonte para novo escoamento superficial.

O escoamento superficial abrange desde o excesso de precipitação que

ocorre logo após uma chuva intensa e se desloca livremente pela superfície do

terreno, até o escoamento de um rio, que pode ser alimentado tanto pelo

excesso de precipitação como pelas águas subterrâneas.

7.2. Fatores que Influenciam no Escoamento Superficial

Os fatores podem ser de natureza climática, relacionados à precipitação

ou de natureza fisiográfica ligados às características físicas da bacia.

Dentre os fatores climáticos destacam-se a intensidade e a duração da

precipitação, pois quanto maior a intensidade, mais rápido o solo atinge a sua

capacidade de infiltração provocando um excesso de precipitação que escoará

superficialmente. A duração também é diretamente proporcional ao escoamento,

pois para chuvas de intensidade constante, haverá maior oportunidade de

escoamento quanto maior for a duração. Outro fator climático importante é o da

precipitação antecedente, pois uma precipitação que ocorre quando o solo está

úmido devido a uma chuva anterior, terá maior facilidade de escoamento.

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Dentre os fatores fisiográficos os mais importantes são a área, a forma, a

permeabilidade e a capacidade de infiltração, e a topografia da bacia.

A influência da área é clara, pois sua extensão está relacionada à maior

ou menor quantidade de água que ela pode captar. No capítulo 3 foi visto que a

área é o elemento básico para o estudo das demais características físicas, que

também foram descritas neste capítulo.

A permeabilidade do solo influi diretamente na capacidade de infiltração,

ou seja, quanto mais permeável for o solo, maior será a quantidade de água que

ele pode absorver, diminuindo assim a ocorrência de excesso de precipitação.

Outros fatores importantes são as obras hidráulicas construídas nas

bacias, tal como uma barragem que, acumulando a água em um reservatório,

reduz as vazões máximas do escoamento superficial e retarda a sua

propagação. Em sentido contrário, pode-se retificar um rio aumentando a

velocidade do escoamento superficial.

7.3. Grandezas que Caracterizam o Escoamento Superficial

7.3.1. Vazão (Q)

A vazão, ou volume escoado por unidade de tempo, é a principal grandeza

que caracteriza um escoamento. Normalmente é expressa em metros cúbicos

por segundo (m3.s-1) ou em litros por segundo (L.s-1).

a) vazão média diária

É a média aritmética das vazões ocorridas durante o dia (quando se

dispõe de aparelho registrador – linígrafo, Figura 31); o mais comum é a média

das vazões das 7 e 17 horas (horas de leitura do nível da água – linímetro,

Figura 31).

b) vazão específica

Vazão por unidade de área da bacia hidrográfica; m3.s-1.km-2, L.s-1.km-2,

L.s-1.ha-1. É uma forma bem potente de expressar a capacidade de uma bacia

em produzir escoamento superficial e serve como elemento comparativo entre

bacias.

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É comum ter-se como dados que caracterizam uma bacia, as vazões

máximas, médias, mínimas, Q7-10, Q95%, em intervalos de tempo tais como hora,

dia mês e ano.

Figura 31 - Estação Fluviométrica com réguas linimétricas e linígrafo.

7.3.2. Coeficiente de Escoamento