Hidrologia de Superfície
A hidrologia de superfície estuda a água que flui e é armazenada na superfície terrestre, especialmente em rios e canais, incluindo como os fluxos são gerados, roteados e medidos, e como as inundações extremas são caracterizadas.
Definition
A hidrologia de superfície é o ramo da hidrologia que se ocupa da ocorrência, movimento, medição e estatísticas da água na superfície da Terra, principalmente o escoamento em rios e canais e as inundações e cargas de sedimentos que eles transportam.
Scope
Esta área abrange o escoamento em canais abertos e sua hidráulica, o hidrograma de tempestade e os regimes de fluxo dos rios, a caracterização estatística e física das inundações, e o transporte de sedimentos que molda os canais. Ela se concentra na água uma vez que está concentrada em canais e na superfície, enquanto a geração de escoamento em encostas é desenvolvida sob processos de bacia hidrográfica e escoamento, e o fluxo subsuperficial sob águas subterrâneas.
Sub-topics
Core questions
- Como o fluxo de rios é gerado, roteado através de canais e medido?
- O que a forma de um hidrograma revela sobre a resposta de uma bacia hidrográfica à chuva?
- Como as magnitudes das inundações e suas probabilidades são estimadas para projeto e risco?
- Como os rios em fluxo arrastam e transportam sedimentos e moldam seus canais?
Key concepts
- Fluxo e descarga de rios
- Hidráulica de canais abertos
- O hidrograma de tempestade
- Duração do fluxo e regimes de fluxo
- Frequência de inundações e período de retorno
- Transporte de sedimentos e geometria hidráulica
Key theories
- Fluxo em canais abertos e geometria hidráulica
- O fluxo em canais é descrito pela hidráulica de canais abertos, e a geometria hidráulica empírica relaciona largura, profundidade e velocidade à descarga, fornecendo descrições sistemáticas de como os canais se ajustam à água que transportam.
- Análise de frequência de inundações
- As magnitudes das inundações são caracterizadas estatisticamente ajustando distribuições de probabilidade aos picos de fluxo anuais, resultando em quantis de inundação e períodos de retorno que fundamentam o projeto de engenharia e a gestão de planícies de inundação.
Clinical relevance
A hidrologia de superfície fundamenta o projeto de barragens, pontes, bueiros e regulamentações de planícies de inundação, a operação de reservatórios e suprimentos de água, a previsão e alerta de inundações, e o manejo de rios para navegação, ecologia e qualidade da água.
History
A medição sistemática do fluxo de rios e a classificação de rios desenvolveram-se ao longo dos séculos XIX e XX juntamente com a hidráulica de canais abertos; meados do século XX trouxe o hidrograma unitário, a análise estatística de frequência de inundações e a geomorfologia quantitativa de Leopold e colegas que ligou a forma do canal ao fluxo.
Key figures
- Luna B. Leopold
- Ven Te Chow
- David R. Maidment
Related topics
Seminal works
- dingman2015
- chow1988
- leopold1953
Frequently asked questions
- Como a descarga de um rio é realmente medida?
- A descarga é tipicamente determinada medindo a velocidade da água em uma seção transversal e multiplicando pela área, então relacionando-a a um nível de água continuamente registrado através de uma curva-chave de vazão, para que o fluxo possa ser estimado apenas a partir do nível.
- O que significa uma inundação de 100 anos?
- É uma magnitude de inundação com uma chance estimada de um por cento de ser igualada ou excedida em qualquer ano, derivada da análise de frequência de inundações; é uma declaração de probabilidade, não uma garantia de que tais inundações ocorram apenas uma vez por século.