benedito c. silva hidrologia. conceitos: interceptação retenção de parte da precipitação acima...

HIDROLOGIA

INTERCEPTAÇÃO

Benedito C. Silva

Hidrologia

Conceitos: Interceptação

Retenção de parte da precipitação acima da superfície do solo (Blake, 1975);

Devido a vegetação ou outra forma de obstrução ao escoamento, como depressões do solo;

Retorna para a atmosfera por evapotranspiracão.

Interceptação: conceitos

interfere no balanço hídrico da bacia hidrográfica: funciona como um reservatório que armazena uma parcela da precipitação para consumo;

Tende a reduzir a vazão média e a variação da vazão ao longo do ano, retardando e reduzindo o pico das cheias freqüentes.

INTERCEPTAÇÃO - Gênese

Inicia a chuva a água molha a superfície das folhas e armazena

devido às concavidades e a tensão superficial, retendo certa lâmina precipitada;

Se continuar (a chuva) a capacidade de interceptação é ultrapassada;

Toda a água que chega às folhas e caules escoa; Evaporação (simultânea à interceptação) à partir das

folhas úmidas; O vento acelera o processo de evaporação,

aumentando as perdas por interceptação. Se for muito intenso (o vento), pode provocar reprecipitação

A precipitação atinge o solo: a) atravessando a vegetação (em média 85% da

precipitação inicidente); (b) através dos troncos (1 a 2% precipitação).

A diferença é a interceptação.

INTERCEPTAÇÃO VEGETAL: função de

Condições Climáticas Período do ano

Características da precipitaçãoVegetação

Tipo Densidade Intensidade Volume precipitado Chuva antecedente

Condições climáticas: vento é o mais significativo efeito sazonal

INTERCEPTAÇÃO

A interceptação depende de um modo geral:

Intensidade da chuva → Maior intensidade, menor interceptação.

Área vegetada ou urbanizada (Av) → Maior a área Av, maior o volume da interceptação.

Característica da vegetação, dos prédios ou dos obstáculos (residências, edificações, etc) → Maior o tamanho das folhas, maior a capacidade de armazenamento

O volume interceptado retorna para a atmosfera por evaporação, após a ocorrência da chuva.

INTERCEPTAÇÃO VEGETALTipo e densidade de vegetação

-caracteriza a quantidade de gotas que cada folha pode reter

-a densidade de folhas pode indicar o volume retido numa superfície de bacia


As folhas geralmente interceptam a maior parte da precipitação, mas a disposição dos troncos contribui significativamente


Espécie e espaçamento


Floresta Nativa


-sazonalidade

-a época do ano pode caracterizar alguns tipos de cultivos que apresentam as diferentes fases de crescimento e colheita

INTERCEPTAÇÃO VEGETALCaracterísticas da Precipitação

intensidade, volume precipitado e chuva antecedente

Pequenos volumes (0,3 mm) todo o volume é retido

Precipitações superiores a 1mm: de 10 a 40% pode ficar retido

Maior a intensidade, menor a interceptação (para igual volume precipitado)

Precipitações precedidas por 24h de período seco produzem curva de precipitação-interceptação diferente de ocorrências precedidas por condições úmidas

INTERCEPTAÇÃO VEGETALCaracterísticas da Precipitação

as perdas por interceptação vegetal podem chegar até a 25% da precipitação anual

Em regiões úmidas e com florestas Panual~2000mm), a interceptação anual pode chegar a 250mm

No rio Paraguai observa-se em alguns trechos que a vazão média diminui para jusante devido ao aumento das áreas de inundação que represam parte do volume a montante.

INTERCEPTAÇÃO NO PANTANAL

Relação Interceptação x total precipitado

Fórmulas Conceituais

Horton (1919);

Merian (1960); Equações Empíricas

ESTIMATIVA DA INTERCEPTAÇÃO

EQUAÇÃO EMPÍRICA : BALANÇO DO SISTEMA

It = P - Pf - Pc

It = precipitação interceptadaP = precipitação no topo da vegetaçãoPf = precipitação que atravessa a vegetaçãoPc = parcela que escoa pelo caule das árvores

Quantificação: Equação de continuidade do sistema de interceptação

I=P-T-C

P

C

T

Quantificação: Medição das variáveis Precipitação: postos em clareiras, topo das árvores

Há alta correlação entre a precipitação das clareiras e a do topo das árvores

Precipitação que atravessa as árvores: drenagem especial colocada abaixo das árvores e distribuída de forma representativa

é necessário utilizar cerca de 10 vezes mais equipamentos para a medição da precipitação que atravessa a vegetação do que para a precipitação total

Escoamento pelos troncos: apresenta uma parcela pequena do total precipitado (de 1 a 15%) em muitos casos está dentro da faixa de erros de amostragem das outras variáveis. A medição só é viável para vegetação com tronco de magnitude

razoável

Medições


EQUAÇÃO EMPÍRICA : EQUAÇÕES DE REGRESSÕES

It = a +b Pn

a,b e n = parâmetros ajustados ao localP = precipitação (in)


EQUAÇÃO CONCEITUAL: HORTON (1919)

It = Sv + (Av/A). E. Tr

Sv = capacidade de armazenamento da vegetação (mm)Av = área de vegetaçãoA = área totalE = evaporação da superfície de evaporação (mm/h)Tr = duração da precipitação (horas)

EQUAÇÃO CONCEITUAL: MERIAM (1960)

It = Sv(1 - e-P/Sv) + (Av/A).E.Tr


Equação com base no IAF

O Índice de Área Foliar (IAF) é a relação entre a área das folhas – todas as folhas – da vegetação de uma região e a área do solo

Um valor de IAF igual a 2, por exemplo, significa que cada m2 de área de solo está coberto por uma vegetação em que a soma das áreas das folhas individuais é de 2m2.

Equação com base no IAFA lâmina interceptada durante um evento de chuva pode ser estimada com base no valor de IAF para uma dada vegetação através da equação

SIL = Fi.IAF

Onde, SIL [mm] capacidade do reservatório de interceptação; Fi [mm] parâmetro de lâmina de interceptação (Fi = 0,1 a 0,7 mm); IAF [-] índice de área foliarEXEMPLO: Um evento de chuva de 15 mm e de 4 horas de duração atinge uma bacia com cobertura vegetal de florestas. Qual é a parcela da chuva que é interceptada?

Considerando Fi igual a 0,2 e o IAF da floresta é igual a 6, a lâmina interceptada é calculada como:

SIL = 0,2 . 6 = 1,2 mm (Capacidade de interceptação)Como a chuva foi de 15mm, a capacidade total de interceptação foi atingida. Portanto, 1,2 mm é o total interceptado e 13,8mm atinge o solo.

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