Hidrologia

1. INTRODUÇÃO

Os primeiros estudos hidrológicos de que se tem registro tinham objetivos bastante práticos. Há 3000 anos, foi instalado no rio Nilo um nilômetro (escala para leitura do nível do rio Nilo), ao qual apenas sacerdotes tinham acesso. A taxa de imposto a ser cobrada durante o ano dependia do nível de água do rio Nilo. A primeira referência a medição de chuva data de cerca de 350 a.C., na Índia. Neste caso o total precipitado no ano também servia como base para cálculo de impostos.

A hidrologia é a “ciência que trata dos fenômenos relativos à água em todos os seus estados, de sua distribuição e ocorrência na atmosfera, na superfície terrestre e no solo, e da relação desses fenômenos com a vida e com as atividades do homem.” (GARCEZ, LUCAS NOGUEIRA,1988)

Essa pesquisa tem como objetivo o conhecimento dos ciclos hodrológicos, e de métodos de calculo pluviométrico, incluindo sua metodologia e aplicação, e maior conhecimento de precipitação. No Brasil, os primeiros textos publicados em hidrologia são de Garcez (1961) e Souza Pinto ET al. (1973). Por ocasião do Decênio Hidrológico Internacional, foi implantado no Rio Grande do Sul, com a participação da UNESCO.

1.1 OBJETIVO

Este estudo tem como objetivo a apliação do método aritimético e método de Thiessen, para calculo de media pluviometrica sobre a regiãoda bacia Represa Barra do Manso, aplicação dos métodos serão sobre a precipitação anual e outra sobre a precipitação do mês de janeiro.

2. MÉTODO PARA DETERMINAÇÃO DA PRECIPITAÇÃO:

2.1 MÉTODO DE THIESSEN PARA DETERMINAÇÃO DA PRECIPITAÇÃO

( Precipitation Averages for Large Areas)

Segundo o livro "Precipitation Averages for Large Areas". A precipitação média numa área é considerada como a altura de água uniforme interceptada por essa área num período de tempo. Por isso é que existe na literatura a precipitação média a nível anual, mensal ou diária. Para calcular a precipitação média de uma superfície qualquer, é necessário utilizar as observações dos postos dentro dessa superfície e/ou nas suas vizinhanças. Existem vários métodos para o cálculo da precipitação média, mas os principais são: O método da média Aritmética, o método de Thiessen, método das Isoietas e Inverso do Quadrado da Distância (BERTONI E TUCCI, 2002).

O método da média aritmética é o método mais simples e consiste na média dos registros dos valores de precipitação, este método é influenciado pelos valores extremos e apresenta-se satisfatório quando a distribuição da amostra é uniforme.

O método dos polígonos de Thiessen foi empregado na meteorologia pelo meteorologista americano Alfred H. Thiessen e também está relacionado ao diagrama de Voronoi (THIESSEN, 1911). Segundo Villela (1975) este método se caracteriza pela atribuição de pesos relativos aos postos considerados mais representativos para uma área específica. O método de Thiessen assume que em qualquer ponto da bacia o valor da precipitação é igual à medida no posto pluviométrico mais próximo. Assim sendo o registro da altura em um dado posto é aplicado em outros pontos, desde que estes estejam até meia distância a outro posto. _

A expressão matemática para o cálculo da precipitação média sobre uma bacia pelo método de Thiessen, para uma dada área A, é dada por:

P ̄=(∑_(i=1)^n▒〖A_i P ̄_i 〗)/A

Onde a variável representa o iésimo posto como dados de precipitação em milímetros, é a área de influência de cada posto dada em km2 e A é a área total. i  i 

Vários autores utilizaram o método de Thiessen o qual é objeto de estudo deste trabalho, para aplicações em recursos hídricos e previsão climática, entre eles Firmino et al (2009), Martins 1992); Silva e Castro (2006), a figura representa a bacia do Jaguaribe subdividida em polígonos de Thiessen.

Figura 2- Representação da bacia do Jaguaribe por polígonos de Thiessen.

Fonte: Figura do próprio autor

2.2 MÉTODO DE THIESSEN (Universidade Federal da Bahia)

Segundo a apostila criada pelo Departamento de Hidráulica e Saneamento, o método considera a não uniformidade da distribuição espacial dos postos, delimitando geometricamente a área da bacia em que cada aparelho de medição exerce influência.

Essas áreas são determinadas em mapas da bacia contendo as estações, unido-se os postos

adjacentes por linhas retas (linha cinza) e, em seguida, traçando-se as mediatrizes dessas retas

(linha azul) e prolongando-as até que se encontrem ou que saiam da bacia. Os lados dos

polígonos (linha cheia) limitam as áreas de influência de cada estação, como pode-se ver na figura:

Figura 2

Fonte: Figura do próprio autor

A precipitação média é calculada pela média ponderada, entre a precipitação Pi de cada estação e o peso a ela atribuído Ai, que corresponde a área de influência de cada posto, de acordo com a seguinte fórmula:

Onde: Pi = área do polígono interna à bacia

Ai = precipitação observada em cada aparelho

Ai = área total da bacia

n = número de posto.

OBS: Os postos pluviométricos trabalhados não têm que estar necessariamente dentro da bacia.

2.2 MÉTODO DE THIESSEN ( Hidrologia Básica )

Segundo o livro Hidrologia Basica de Nelson L.de Sousa Pinto et al. Consiste em dar pesos aos totais precipitados em cada aparelho, proporcionais à area de influência de