Aula 2 - Bacias Hidrográficas

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Aula 2 - Bacias Hidrográficas
Técnico em Aquicultura
Qualidade da Água
Prof.: Thiago Pereira Alves
Propriedades da água
Fig.3. Morphology Diagram of Ice Crystal Formation (Libbrecht)
http://www.is-masaru-emoto-for-real.com/
Pseudociência
Calor específico
È uma das principais propriedades da água:
É a quantidade de calor necessária para elevar um grau
centígrado um grama de água.
O calor específico da água é bastante alto (cal/g):
~ 1,0
0,4 -0,6
0,1-0,3
0,1
Água
Líquidos orgânicos
Metais alcalinos e alc.terrosos
Metais
O alto valor de calor específico tem grande importância: é
necessária uma quantidade relativamente grande de energia
para romper as ligações de hidrogênio.
- tamponiza a temperatura
- a transferência de calor no movimento da água é grande
- tende a manter a temperatura do corpo uniforme
Viscosidade, tensão superficial e densidade
Cada um tem uma idéia intuitiva do que seja
viscosidade. Pode ser dito que viscosidade é
uma medida da resistência ao fluxo de um
fluído. (menor que outros fluídos) .
A água flui rapidamente para equalizar
diferenças na pressão
tensão superficial:
Resulta da acomodação diferencial das moléculas de água na interface com o ar. A resultante
das forças que atuam sobre uma molécula superficial esta dirigida segundo uma vertical
descendente, o que causa uma acumulação de moléculas na camada superficial e conseqüente
aumento na densidade. (mais alta entre todos os líquidos).
Densidade
A diferenças de densidade da água governam grande
parte da regulação da dinâmica física e química dos
ambientes aquáticos, assim como do metabolismo
dos organismos.
A densidade específica se refere a massa de um
volume (kg/l): Por causa da estrutura da água, sua
maior densidade não esta na forma sólida:
Efeito combinado da salinidade e temperatura
Estratificação do lago
Um dos principais processos que determina todo o funcionamento do lago
Variáveis indicadoras da
qualidade da água
Físicas
Biológica
Algas
Zooplâncton
Macrófitas
Bactérias
outros
Temperatura
Cor
Turbidez
Sólidos dissolvidos
outros
Químicas
Salinidade
Oxigênio
CO2
pH
Amônia
outros
Bacia hidrográfica: definição
• Watershed:
– Uma área que drena água, sedimentos e
material dissolvido para um corpo receptor
comum ou um ponto de escomaneto
– O termo não é restrito a superfícies e inclui
interações com o subsolo
– As bacias variam de tamanho desde grande
bacias de rios a pequenas bacias
Bacia hidrográfica
http://www.epa.gov/owow/watershed/whatis.html
Formas e direções da erosão por água corrente
H = erosão de cabeceira
V = Erosão vertical / regressiva
L = Erosão lateral
www.aquatic.uoguelph.ca/rivers/chphys.htm
Ordem dos rios
Individualização da bacia
Individualização da bacia
Formas das bacias e escoamento
Ciclo hidrológico de uma bacia
Rotas de escoamento da água
www.usda.gov/stream_restoration/chap1.html
Fig. - 2.10
http://snirh.pt/junior/ceduca/agua_terra_homem/fig3.png
Componentes da bacia: Latitude
• A energia que chega
depende da altura do sol e
do fotoperíodo
– Determinada pela
latitude e estação do
ano
Componentes da bacia : Albedo
O albedo é a reflectância de uma superfície. Quanto maior o albedo,
menor a energia para a bacia.
Cobertura
Albedo (%)
Água
5-10
Solo nu (tonalidade clara e seco)
20-35
Pântanos e charcos
15-20
Floresta (coníferas densas)
5-10
Foresta (flolhosa)
15-20
Neve (fresca)
80-95
Neve (antiga)
40-70
Componentes da bacia : Clima
• Regime de temperatura
• Umidade relativa
• Padrão de precipitação
Componentes da bacia : Clima
•
•
•
•
Precipitação
Temperatura
Umidade relativa
Vento
http://www.hanford.gov/docs/annualrp00/sumovervie
w.stm
http://www.habitat.fws.gov/images/river
.jpg
Bacias: Precipitação
Componentes da bacia: Geologia
• Rocha matriz
• tipos e distribuição de solos
•http://www.soils.umn.edu/academics/classes/soil2125/
doc/s2chap5.htm
http://geohazards.cr.usgs.gov/wa/lsphotos1/photos4.html
Geologia: Permeabilidade do solo
• A permeabilidade é a facilidade com que a
água penetra ou passa por uma seção ou
camada de solo
http://soils.usda.gov/gallery/state_soils/
http://www.nre.vic.gov.au/web/root/
Domino/vro/vroimages.nsf/Images/g
loss-ferr/
http://soils.usda.gov/gallery/state_soils/
Geologia: porosidade e umidade
• A porosidade total de um solo determina a máximo conteúdo
de água na
• Porosidade textural (primária): os espaços entre agregados
• Porosidade estrutural (secundária): espaços através dos
agregados, fraturas
http://wrgis.wr.usgs.gov/open-file/of99168/Pp-limestone.jpg
Geologia: Água de subsolo x
umidade do solo
• Água de sobsolo:
– Água de subsuperfície na zona de saturação que
é livre para se mover por gravidade, sempre
horizontal para canais de escoamento
• Umidade do solo:
– Áuga de subsuperfície na zona insaturada que
permanece por forças capilares ou pressão
osmótica
Geologia: Infiltração
 Infiltração é o fluxo de água das camadas superiores
para inferiores
Geologia: capacidade de infiltração durante uma chuvarada
Geologia: umidade do solo depois da chuva
1)
2)
3)
4)
5)
Adopted from:
http://www.nre.vic.gov
.au/web/root/Domino/
vro/vroimages.nsf/Ima
ges/gloss-ferr/
Antes da chuva
Fim da chuva
Um dia depois
Dois dias depois
Tres dias depois
Geologia: Variação sazonal no escoamento da bacia de
drenagem
Componentes da bacia: Topografia
•
Topografia
– Gradiente
– Aspectos (direção)
http://volcanoes.usgs.gov/Hazards/What/PF/PFUnzen.html
http://www.cce.cornell.edu/onondaga/watersheds/images/fallcolor2.jpg
http://www.pes.poquoson.k12.va.us/images/marsh.jpg
Componentes da bacia: Interações topográficas
http://www.nrmsc.usgs.gov/research/glacier_model.htm
Componentes da bacia: Uso do solo e vegetação
• Vegetação
– Reduz a velocidade do
escoamento
– Reduz a compactação do solo
– Evita erosão
– Reduza a superfície de impacto
da chuva
– Reduz o transporte de material
– Influencia no derretimento da
neve
– Influencia a produção de água
http://www.nature.nps.gov/pubs/I&M1998/Peer-01.htm
http://www.cce.cornell.edu/onondaga/watersheds/images/fallcolor2.jpg
Uso do solo: Descarga x uso do solo
Uso do solo: Efeitos sobre a hidrologia e qualidade da água
• Eventos naturais
– Fogo
– Ventania
– Epidemias
– Cheias
– Vulcões
– Mudanças
climáticas
• Uso do solo
Hidrologia da
– Controle de
bacia
cheias
– Produção de
madeira
– Desenvolvimento
urbano
– Hidroelétrica
– Agricultua
– Mineração
Qualidade da
água
Componentes da bacia: uso do
solo
www.mmsd.com/stormwaterweb/Volume1B.htm
Taxa de cobertura, ocupação e uso do solo é importante para determinar
A curva de vazão (hidrograma)
Bacias: Evapotrasnpiração
potencial
Bacia: balanço hídrico
Principais Bacias hidrográficas brasileiras
http://www.rededasaguas.org.br/bacia/bacia_01.asp
Regiões Hidrográficas:
A Divisão Hidrográfica
Nacional.
A Lei 9.433/97 estabelece
que a bacia hidrográfica é a
unidade territorial para a
implementação da Política
Nacional de Recursos
Hídricos e atuação do
Sistema de Gerenciamento
de Recursos Hídricos.
Com o objetivo de respeitar
as diversidades sociais,
econômicas e ambientais do
País, o Conselho Nacional
de Recursos Hídricos CNRH, aprovou em 15 de
outubro de 2003, a
Resolução No. 32 que
instituiu a Divisão
Hidrográfica Nacional.
Fonte:
- Bacias Hidrográficas do Estado de Santa Catarina - Diagnóstico Geral
– Secretaria de Desenvolvimento Urbano e Meio Ambiente - SDM
- Secretaria de Recursos Hídricos - S.R.H. / M.M.A.
Figura 42 – Médio e Baixo Vale na Bacia Hidrográfica do Rio Itajaí-Açu.
Fonte: REFOSCO, 2003. Elaboração: Soraia L. Porath
Figura 39 – Bacia Hidrográfica do Rio Itajaí-Açu.
Fonte: FURB/IPA – Elaboração: Soraia L. Porath
Componentes da bacia
geomeorfologia
clima
vegetação
Uso do solo
Albedo
Hidrologia da bacia
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