Processos de Bacia Hidrográfica e Escoamento Superficial
Os processos de bacia hidrográfica e escoamento superficial referem-se a como a chuva e o derretimento da neve em uma bacia de captação são divididos em infiltração, armazenamento e escoamento, e como esse escoamento é concentrado e direcionado para a saída.
Definition
Os processos de bacia hidrográfica e escoamento superficial são o conjunto de mecanismos físicos pelos quais a precipitação que cai em uma bacia de drenagem é dividida, armazenada e transmitida como escoamento para a saída da bacia, considerada na escala da encosta e da bacia de captação.
Scope
Esta área abrange os mecanismos de encosta que geram o fluxo de riachos, a estrutura do hidrograma unitário que relaciona a chuva ao hidrograma de cheia resultante, a estrutura geomórfica das bacias de captação e o roteamento do fluxo através delas, e o caso especial de acumulação e derretimento de neve. Ela faz a ponte entre os processos difusos da superfície terrestre e os fluxos concentrados tratados na hidrologia de águas superficiais.
Sub-topics
Core questions
- Por quais mecanismos a chuva se torna fluxo de riacho em uma encosta?
- Como o hidrograma unitário relaciona a chuva efetiva ao hidrograma de escoamento?
- Como a forma da bacia, a rede de drenagem e o roteamento controlam o tempo do fluxo?
- Como a acumulação e o derretimento da neve governam o escoamento em regiões frias e montanhosas?
Key concepts
- Capacidade de infiltração e fluxo superficial
- Excesso de saturação e áreas de fonte variável
- O hidrograma unitário e a convolução
- Rede de drenagem e geomorfologia da bacia
- Roteamento do fluxo e tempo de concentração
- Acumulação e derretimento da neve
Key theories
- Fluxo superficial por excesso de infiltração (Hortoniano)
- Quando a intensidade da chuva excede a capacidade de infiltração do solo, o excesso escoa pela superfície; o conceito de Horton ligou a capacidade de infiltração à geração do escoamento de tempestade e dominou o pensamento inicial sobre chuva-escoamento.
- Excesso de saturação e áreas de fonte variável
- Em muitas bacias úmidas e vegetadas, o escoamento é gerado onde o solo fica saturado por baixo, de modo que o escoamento de tempestade provém de áreas de fonte parciais ou variáveis em expansão, em vez de uniformemente por toda a bacia.
- O hidrograma unitário
- O hidrograma unitário trata a bacia de captação como um sistema linear cuja resposta a uma unidade de chuva efetiva pode ser convoluída com uma sequência de chuva para prever o hidrograma de escoamento, uma ferramenta fundamental da hidrologia aplicada de bacias.
Clinical relevance
A compreensão da geração do escoamento é essencial para prever inundações, projetar sistemas de drenagem e águas pluviais, estimar a produção de água de bacias de captação, avaliar os efeitos hidrológicos do uso da terra e da mudança florestal, e gerenciar o abastecimento de água impulsionado pelo derretimento da neve.
History
A teoria de infiltração de Horton da década de 1930 enquadrava o escoamento como excesso de infiltração; estudos de campo nas décadas de 1960 e 1970, notadamente por Hewlett e Dunne, revelaram o escoamento por excesso de saturação e áreas de fonte variável em bacias úmidas, remodelando a compreensão de como as bacias hidrográficas geram o fluxo de riachos e informando modelos distribuídos posteriores.
Debates
- Mecanismo dominante de geração de escoamento
- Hidrólogos debateram se o escoamento de tempestade é dominado pelo fluxo superficial por excesso de infiltração Hortoniano ou pelo excesso de saturação e fluxo subsuperficial de tempestade de áreas de fonte variável; agora é reconhecido que o mecanismo dominante depende do clima, solos, vegetação e uso da terra.
Key figures
- Robert E. Horton
- Thomas Dunne
- Keith J. Beven
Related topics
Seminal works
- dingman2015
- horton1933
- dunne1970
Frequently asked questions
- Por que nem toda a chuva escoa para os rios?
- Grande parte da chuva se infiltra no solo, é interceptada pela vegetação ou armazenada em depressões, e uma grande parte posteriormente evapora ou transpira; apenas a porção que excede a infiltração e o armazenamento, ou que emerge de áreas saturadas, torna-se fluxo de riacho.
- O que é uma bacia hidrográfica?
- Uma bacia hidrográfica, ou bacia de captação, é a área de terra que drena toda a precipitação que cai sobre ela para uma saída comum, como um ponto em um rio; é a unidade espacial fundamental para analisar o escoamento e o balanço hídrico.