Hidrologia Básica

Profissionais e estudantes universitário sentem frequentemente a necessidade de obras de referência no campo da hidrologia. Os primeiros buscam essencialmente dados práticos e informações que lhes permitam solucionar os problemas correntes da profissão, enquanto aos últimos interessa, em particular, um texto o quanto possível didático que auxilie no acompanhamento de seus cursos. Esse fato talvez justifique a aceitação que encontro nos meios técnicos e universitários do País a publicação das notas de aula do curso de Hidrologia de Superfície, realizado na Faculdade de Engenharia da Universidade Federal do Paraná, em julho de 1967, sob a coordenação do Prof. Ildefonso Clemente Puppi e os auspícios da Organização Pan-Americana da Saúde (OPS/OMS). A estrutura do livro não difere, em essência, da apresentada naquela edição. Entretanto, além da atualização bibliográfica, do remanejo de certos tópicos e da correção de algumas imperfeições, foram introduzidos assuntos novos, especialmente nos seguintes capítulos: II - Precipitações (frequências de precipitações intensas, variação com a área da bacia) ; VII - O hidrograma unitário (aplicação do método do hidrograma unitário); VIII - Vazões de enchente (método racional e propagação das cheias). Inclui-se igualmente um capítulo adicional sobre a manipulação dos dados de vazão, com vistas à utilização em projetos hidráulicos. O tratamento dos assuntos abordados é mantido em um nível correspondente ao de um curso universitário de formação básica, dando-se entretanto , ênfase aos métodos de resolução dos problemas profissionais mais comuns e à apresentação, na medida do possível, de condições representativas da situação com que se depara, em gera, o profissional brasileiro, face à natureza e qualidade dos dados disponíveis no País. Procurou-se, paralelamente à apresentação básica, fornecer elementos que permitissem avaliar o estado atual dos estudos em cada assunto particular. Nesse sentido, foi indicada no fim dos capítulos uma relação bibliográfica complementar, que pode servir de orientação inicial para estudos mais aprofundados nos respectivos setores.

Sumário :

Capítulo 1 - INTRODUÇÃO
O ciclo hidrológico
Dados hidrológicos básicos - métodos de estudo
Bibliografia complementar

Capítulo 2 - PRECIPITAÇÃO
Generalidades
Formação das precipitações e tipos
Medida das precipitações
Variações
Processamento de dados pluviométricos
Detecção de erros grosseiros
Preenchimento de falhas
Verificação da homogeneidade dos dados
Freqüência de totais precipitados
Freqüência de totais anuais
Freqüência de precipitações mensais e trimestrais
Freqüência de precipitações intensas
Freqüência de dias sem precipitação
Precipitação média em uma bacia
Método de Thiessen
Método das isoietas
Relação entre a precipitação média e a área
Cuidados na aplicação dos dados de chuva
Bibliografia complementar
 
Capítulo 3 - ESCOAMENTO SUPERFICIAL
Generalidades
Ocorrência
Componentes do escoamento dos cursos de água
Grandezas características
Bacia hidrográfica
Vazão
Freqüência
Coeficiente de deflúvio
Tempo de concentração
Nível de água
Fatores intervenientes
Fatores que presidem a quantidade de água precipitada
Fatores que presidem o afluxo da água à seção em estudo
Influência desses fatores sobre as vazões
Hidrograma
Classificação das cheias
Bibliografia complementar

Capítulo 4 - INFILTRAÇÃO
Introdução
Definição
Fases da infiltração
Grandezas características
Capacidade de infiltração
Distribuição granulométrica
Porosidade
Velocidade de filtração
Coeficiente de permeabilidade
Suprimento específico
Retenção específica
Níveis estático e dinâmico
Fatores intervenientes
Tipo de solo
Altura de retenção superficial e espessura da camada saturada
Grau de umidade do solo
Ação da precipitação sobre o solo
Compactação devida ao homem e aos animais
Macroestrutura do terreno
Cobertura vegetal
Temperatura
Presença do ar
Variação da capacidade de infiltração
Determinação da capacidade de infiltração
Infiltrômetros
Método de Horner e Lloyd
Capacidade de infiltração em bacias muito grandes
Bibliografia Complementar
 
Capítulo 5 - EVAPORAÇÃO E TRANSPIRAÇÃO
Definições
Grandezas características
Fatores intervenientes
Grau de umidade relativa do ar atmosférico
Temperatura
Vento
Radiação solar
Pressão barométrica
Salinidade da água
Evaporação na superfície do solo
Transpiração
Evaporação da superfície das águas
Medida da evaporação via superfície das águas
Evaporímetros
Medidores diversos
Coeficientes de correlação
Fórmulas empíricas
Redução das perdas por evaporação nos reservatórios de acumulação
Medida da evaporação da superfície do solo
Aparelhos medidores
Fórmulas empíricas
Medida da transpiração
Fitômetro
Estudo em bacias hidrográficas
Déficit de escoamento
Análise dos dados - apresentação dos resultados
Bibliografia complementar

Capítulo 6 - ÁGUAS SUBTERRÂNEAS
Introdução
Distribuição das águas subterrâneas
Aqüíferos
Princípios básicos do escoamento em meios porosos
Escoamento em regime permanente
Escoamentos bidimensionais
Exploração de poços
Poços em regime não-permanente
Bibliografia complementar

Capítulo 7 - O HIDROGRAMA UNITÁRIO
Hidrograma unitário a partir de precipitações isoladas
Cálculo do volume de água precipitado sobre a bacia
Separação do escoamento superficial
Cálculo do volume escoado superficialmente
Hidrograma unitário a partir de fluviogramas complexos
Gráfico de distribuição
Hidrogramas unitários sintéticos
Método de Snyder
Método de Commons
Método de Getty e McHughs
Observações
Aplicação do hidrograma unitário
Bibliografia complementar

Capítulo 8 - VAZÕES DE ENCHENTES
Fórmulas empíricas
Vazão em função da área da bacia
Fórmulas que levam em conta a precipitação
Fórmulas baseadas no método racional
Métodos estatísticos
Escolha da freqüência da cheia de projeto
Dificuldades na aplicação dos métodos estatísticos
Método racional
Área drenada (A)
Intensidade média da precipitação pluvial
Coeficiente de escoamento C
Exemplo de utilização
Vazão
Métodos hidrometeorológicos
Avaliação da máxima precipitação provável (MPP)
Seleção das maiores precipitações
Maximização
Transposição
Definição da MPP
Hidrograma de enchente
Hidrograma unitário
Precipitação efetiva
Vazão de base
Propagação das cheias
Bibliografia complementar

Capítulo 9 - MANIPULAÇÃO DOS DADOS DE VAZÃO
Fluviograma
Fluviograma médio
Curva de permanência
Curva de massa das vazões

Capítulo 10 - MEDIÇÕES DE VAZÃO
Estações hidrométricas
Localização
Características hidráulicas
Facilidades para a medição da vazão
Acesso
Observador
Controles
Controles naturais
Controles artificiais
Curva-chave
Curvas de descarga estáveis e unívocas
Curvas de descarga estáveis, influenciadas pela declividade
Curvas instáveis
Medida de vazão
Medida direta
Medida a partir do nível da água
Medida por processos químicos
Medida de velocidade e área 
Medida da velocidade
Flutuadores
Molinetes
Medida da área
Causas de erros
Medida do nível de água
Bibliografia complementar