Hidrograma

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10. ESCOAMENTO SUPERFICIAL (1ª PARTE)
O presente texto, relativo à 1ª parte do tema Escoamento Superficial, está estruturado da seguinte forma: conceitos e componentes do hidrograma; separação de escoamentos; e precipitação efetiva. Ou seja, aborda os assuntos relativos à primeira aula da disciplina HIP-01 relativamente ao tema escoamento superficial. Além das anotações de aula, este textobaseia-se, também, nas informações disponíveis no capítulo 11 do livro Hidrologia – Ciência e Aplicação (Tucci et al., 1994).

10.1. Conceitos e Componentes do Hidrograma
O hidrograma consiste na representação gráfica das vazões escoadas ao longo do tempo em um curso d´água, sendo importante destacar que a distribuição das vazões no tempo resulta da interação dos componentes do ciclohidrológico.
Um hidrograma típico de uma bacia hidrográfica, após a ocorrência de precipitações, apresenta o seguinte comportamento:
• após o início da chuva há um intervalo de tempo (retardo da resposta) até que as vazões comecem a se elevar, devido às perdas iniciais (interceptação vegetal e depressões do solo) e ao tempo de deslocamento da água na própria bacia;
• as vazões,então, elevam-se rapidamente (gradiente maior que na fase de recessão) até atingir o pico do hidrograma, sendo predominante neste período o escoamento superficial;
• após atingir o pico do hidrograma (vazão máxima) inicia-se um período de recessão, no qual é possível observar um ponto de inflexão que caracteriza o fim do escoamento superficial e a conseqüente predominância do escoamentosubterrâneo; e
• após o ponto de inflexão, as vazões decorrem basicamente do escoamento subterrâneo.
A Figura Nº 10.1 apresenta um hidrograma típico, onde podem ser observados os diversos elementos integrantes do comportamento das vazões, ao longo do tempo, em uma bacia hidrográfica. Cabe destacar que o escoamento superficial apresenta resposta mais rápida, nas alterações das vazões, que oescoamento subterrâneo.

Figura Nº 10.1. – Hidrograma e suas Características Principais

Paralelamente, ocorrem variações no funcionamento do aqüífero da bacia junto ao curso d´água. Inicialmente, o rápido processo de elevação das vazões faz com que o nível d´água se eleve, causando um represamento do fluxo do aqüífero em direção ao rio. Passado o período de pico do hidrograma e,posteriormente, o ponto de inflexão, ocorre o rebaixamento do nível d´água no rio voltando à situação normal, quando há aporte hídrico subterrâneo.
Os principais fatores que influenciam a forma do hidrograma são: relevo (densidade de drenagem, declividade do rio ou da bacia, capacidade de armazenamento e forma da bacia); cobertura da bacia (vegetação e áreas impermeabilizadas); modificaçõesartificiais no rio (regularização e canalização); distribuição, duração e intensidade da precipitação (em bacias pequenas, precipitações convectivas podem provocar maiores enchentes, enquanto em bacias maiores as chuvas frontais resultam em maiores vazões); e solo (condições iniciais de umidade).
Assim, entre bacias similares em termos de área de drenagem e declividade, ocorrem as seguintesdiferenças, quanto aos hidrogramas: (i) em bacias urbanas o pico é mais acentuado e ocorre mais rapidamente que em bacias rurais; (ii) em bacias onde há regularização (reservatório, por exemplo), o hidrograma apresenta menor pico, sendo o seu formato mais suavizado (resultado do amortecimento); (iii) quando ocorrem chuvas de maior duração, o hidrograma tende a apresentar um patamar, no lugar de um pontode pico; e (iv) em bacias com formato radial o pico do hidrograma tende a ser mais pronunciado (maior vazão em menor tempo) que em bacias alongadas.
O hidrograma e, conseqüentemente, o comportamento da bacia são caracterizados pelos seguintes tempos (plotados na abscissa do gráfico do hidrograma e visualizados na Figura Nº 10.1):
• Tempo de retardo (tl) – intervalo entre os...
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