quinta-feira, 17 de março de 2016

M2 - NOÇÕES BÁSICAS DE HIDROLOGIA

• Ciclo hidrológico

O ciclo da água, conhecido também como o ciclo hidrológico, (figura 4) é o permanente processo de transformação da água na natureza, passando de um estado físico para  outro.
Existem três estados: sólido, líquido e gasoso.
O ciclo hidrológico desenvolve-se através dos processos de evaporação, condensação, precipitação, infiltração e transpiração.
A água disponível para satisfazer o ser humano encontra-se na natureza distribuída nos rios, lagos, mares, oceanos e em camadas subterrâneas do solo, ou seja, aquíferos.
O ciclo da água é fundamental para a manutenção da vida no planeta Terra, uma vez que, determina as variações climáticas e interfere no nível dos rios, lagos, mares e oceanos.

A ciência que estuda o ciclo hidrológico é a hidrologia

Figura 4 – Ciclo da água

1.  O calor irradiado pelo sol aquece a água dos rios, lagos, mares e oceanos ocorrendo a Evaporação. A evaporação é a transformação do estado líquido da água para o estado gasoso, à medida que se desloca da superfície da Terra para a atmosfera.
2.  Quando o vapor da água arrefece, acumula-se na atmosfera e condensa-se na forma de gotículas, que irão formar as nuvens. Quando isto acontece, ocorre o processo de Condensação, ou seja, transforma-se do estado gasoso para o estado líquido.
3.   Com muita água condensada na atmosfera, inicia-se o processo de Precipitação, onde as gotículas suspensas no ar tornam-se pesadas e caem no solo na forma de chuva. Nas regiões mais frias a água condensada passa do estado gasoso para o líquido e rapidamente para o estado sólido, formando a neve ou granizo.
4.    Quando o vapor de água condensado cai sobre a superfície terrestre, ocorre a Infiltração de uma parte dessa água que vai alimentar os aquíferos. Parte da água que se infiltrou no solo pode ser absorvida pelas plantas que, depois de utilizá-la a devolvem à atmosfera por meio do processo de Transpiração


• Bacia Hidrográfica 

         o  Caracterizar bacias hidrográficas.


Uma bacia hidrográfica é definida em função de um curso de água e constitui a área em que as águas precipitadas são conduzidas para uma rede hidrográfica (figura 5), ou seja, é a área total drenada por um rio e seus afluentes.



Figura 5 – Bacias hidrográficas

Rio Guadiana

         Um dos três grandes rios luso-espanhóis, o rio guadiana percorre uma extensão de 829 km. O rio é navegável nos últimos 68 Km, de Mértola até a foz, variando a sua largura entre 100 e os 500 metros.

      O rio Guadiana nasce a uma altitude de cerca de 1700m, nas lagoas de Ruidera, na província espanhola de Ciudad Real. Renasce nos Ojos del Guadiana (fontes situadas no município de Villarrubia de los Ojos, em Espanha) e faz por duas vezes fronteira entre Portugal e Espanha, entre o rio Caia e a ribeira de Cucos e depois desde o rio Chança até à foz. Percorre 260 Km em Portugal, dos quais 110 servem de fronteira com Espanha e desagua no Oceano Atlântico (mais precisamente no Golfo de Cádis).

        A bacia hidrográfica do rio Guadiana (figura 6) tem uma área total de 66.800 km², correspondendo 17% ao território português e os restantes 83% ao espanhol.

      O efeito da maré faz-se sentir até às Azenhas de Mértola, a cerca de 70 Km da foz. Todavia, considera-se apenas como estuário a zona entre a foz, em Vila Real de Santo António, e o Pomarão.

Adaptado de: http://riosdeportugal.webnode.pt/rios-de-portugal/rio-guadiana/

http://www.infopedia.pt/$bacia-hidrografica


Figura 6 – Bacia Hidrográfica do Guadiana


Albufeira da Herdade do Facho I e II

      As Albufeiras da Herdade do Facho I e II, identificadas com o código PT07GUA1537, correspondem a uma massa de água do tipo “Albufeiras do Sul”, com área inundada correspondente a 0,5 km2 ao NPA (Nível Pleno de Armazenamento). Ambas estão localizadas na freguesia de Vila Nova de São Bento, Concelho de Serpa, Distrito de Beja, e têm como principal finalidade o fornecimento de água para rega.

     A Barragem da Herdade do Facho I encontra-se localizada na linha de água denominada Barranco de João Bilheiro, na Bacia Hidrográfica do Rio Guadiana. A jusante desta Barragem, está localizada a Albufeira da Herdade do Facho II, na linha de água Barranco Vale de Maritanças. Ambas as barragens não possuem escadas para peixes.

     As albufeiras do Tipo Albufeiras do Sul localizam-se no sul de Portugal, têm um tempo de residência superior a sete meses e localizam-se em bacias hidrográficas com precipitação média anual inferior a 800 mm e temperaturas médias anuais superiores a 15 ºC. A dureza da água é, em média, superior a 50 mg CaCO3 l-1. As albufeiras do Tipo Sul são normalmente utilizadas para o regadio (barragens hidroagrícolas) e para o abastecimento de água.



• Escoamento

o  Compreender o processo de escoamento de águas.

Sempre que a intensidade da precipitação ou do degelo excedem a capacidade de infiltração, a água excedentária acumula-se à superfície até que escoa vertente abaixo na direcção de um curso de água. Os tipos de escoamento (figura 7) a considerar são: o escoamento superficial; os escoamentos subterrâneos e sub- superficial e o escoamento superficial de saturação.
O escoamento superficial inicia-se logo que as depressões naturais da superfície topografia são preenchidas. A água escoa no sentido das cotas mais baixas na forma de “filme” ou de “filetes” anastomosados. Este tipo de escoamento verifica-se essencialmente nas zonas urbanas sujeitas a impermeabilização intensa da superfície topográfica, sobre solos fortemente compactados pela circulação de veículos, ou em zonas montanhosas de climas áridos caracterizadas por solos muito finos e desprovidos de cobertura vegetal.
No solo a água move-se verticalmente sob ação da gravidade e lateralmente sob a ação de um gradiente hidrostático. Origina-se assim o escoamento subterrâneo. O contraste de permeabilidade entre o solo mais permeável e a rocha subjacente menos permeável faz com que uma parte do escoamento ocorra ao nível da superfície que divide aqueles dois meios. A esse tipo de escoamento atribui-se designação de escoamento sub- superficial.

Se um evento de precipitação for muito prolongado e os teores de humidade do solo anteriores à chuvada forem elevados, pode ocorrer saturação do solo durante a queda da precipitação pelo que a mesma se converterá em escoamento superficial, ou seja, escoamento direto. Se na periferia do curso de água a superfície freática se localizar próximo da superfície devido a ocorrências prévias de recarga, o escoamento sub-superficial pode ser forçado a emergir convertendo-se em escoamento superficial (escoamento de refluxo). Em ambos os casos o escoamento designa-se por superficial de saturação. 

Figura 7- As diferentes componentes do escoamento

Pacheco, F.A.L., Alencoão, A.M.P., 2008. Hidrologia de Corredores Fluviais, Série didáctica Ciências Aplicadas 336. Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, Vila Real, pp74. Consultado a: 12/01/2016


Balanço hidrológico

o  Identificar as variáveis presentes num balanço hidrológico.

O balanço hídrico consiste na distribuição da precipitação (P) pela evapotranspiração e pelo escoamento superficial e subterrâneo. A evapotranspiração real (ETR) corresponde à quantidade que se perde efectivamente para a atmosfera e a evapotranspiração potencial (ETP) representa a perda máxima possível de água para a atmosfera em condições ideais de o solo estar completamente abastecido em água. No entanto existe outras maneiras de se perder água, nomeadamente na rega, pois é retirada água. Entretanto esta última também uma maneira de entrada de água, uma vez que quando se rega, nem toda a água é utilizando, infiltrando-se ou escorrendo alguma para as linhas de água uma grande parte da precipitação. A chuva é outra maneira de entrada de água nas linhas de água. Na escala macro, o “balanço hídrico” é o próprio “ciclo hidrológico”, ou seja, é o resultado que nos fornecerá a água disponível no sistema como, por exemplo, no solo, rios, lagos, vegetação húmida e oceanos, ou seja na biosfera.   
O balanço hídrico pode ser considerado como positivo ou negativo:
·         Positivo P>ETP: reconstituem-se as reservas de água no solo e a água em excesso alimenta o escoamento;
·         Negativo P<ETP: a situação de défice hídrico, a evapotranspiração faz-se a partir das reservas de água no solo.


O balanço hídrico das bacias hidrográficas nacionais (figura 8)  demonstra um contraste norte/sul:
·         Norte: com um balanço hídrico positivo, o que traduz excesso de água. Os valores mais elevados registam-se nas bacias do Cávado e do Lima. A bacia do Douro apresenta, devido ao contraste climático entre o norte litoral e o norte interior, um balanço hídrico relativamente equilibrado, apesar de ligeiramente negativo, resultante das elevadas temperaturas registadas no verão;
·         Sul: apresentam défice de água, um balanço hídrico negativo, com as do Guadiana e as do Sado a revelarem os valores mais baixos.

Figura 8 - Balanço hídrico das bacias hidrográficas nacionais

     Adaptado de:  http://pt.slideshare.net/abarros/recursos-hdricos-974136, dia 12/01/2016


Erosão hídrica

o  Reconhecer a importância da erosão hídrica.

A erosão hídrica é o destacamento e transporte de materiais na forma de partículas do solo ou movimentos de massas do solo de um local para outro sob a ação da chuva e do escoamento.

Numa primeira fase a erosão hídrica resulta do impacto da precipitação sobre o solo, levando à sua desagregação. Como consequência, as partículas do solo são transportadas individualmente ou em movimentos de massas de um local para outro sob a ação do movimento da água, transportando as partículas para jusante onde se depositam, podendo ser novamente destacadas.
Em regiões de baixo nível de precipitação, a erosão hídrica é muito reduzida, pois a vegetação necessita permanentemente de água. Como tal, a água da chuva é retida de forma eficaz originando escoamentos superficiais pouco significativos. Os efeitos negativos da erosão estão associados às regiões de equilíbrio delicado, onde o solo é muito susceptível à sua atuação. A falta de cobertura vegetal, juntamente com as características das precipitações, são fatores que interferem neste processo com intensidade e frequência. Uma cobertura vegetal permanente ajuda a proteger o solo e a reduzir os efeitos erosivos da chuva. 





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