ecologia e conservação de ambientes...
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Ecologia e Conservação de Ambientes Aquáticos
Dayse ResendePaulo Pompeu
Tudo o que você queria saber sobre os ambientes aquáticos e
tinha vergonha de perguntar!
Também não teremos vergonha de responder que não sabemos!
O Ciclo Hidrológico
Chu
va (c
m/h
r)V
azão
(m3/
min
)
Linha de separação da
hidrógrafa (arbitrária) Fluxo antecedente
Recessão de água subterrânea
Tempo de subida
Centro de massa da chuvaTempo de retardamento da bacia
Vazão de pico
subi
da
descida
Fluxo de base
Fluxo superficial
Tempo (horas)
E então, que está acontecendo com nossos rios?
BACIA HIDROGRÁFICA
TIPOS DE REGIMES DE FLUXO
PERENE: Vazão fluente o ano todo.
INTERMITENTE:Vazão fluente nos períodos chuvosos.
EFÊMERO:Vazão fluente durante e logo após as chuvas.
PERÍMETRO DA BACIA HIDROGRÁFICA
É o comprimento linear do espigão ou divisor topográfico ( Km. ), que pode ser determinado através de um curvímetro ou analíticamente por coordenadas, ou atémesmo de maneira gráfica, sempre obedecendo a escala do desenho da bacia hidrográfica.
Kc = Coeficiente de compacidade
Relaciona o perímetro da Bacia Hidrográfica com uma circunferência de área igual ao da bacia hidrográfica
P ( Km.)Kc = ------------
2 ∏ R
Quando Kc tender a 1, há maior risco de cheias (bacia circular)
Outras fórmulas parecidas usadas em ecologia!!!!√
Escoamento Superficial
Fatores Influentes:Climáticos Regionais:Regime de chuva;Época do ano -primavera
-verão-outono
Relevo: - geografia- topografia- geologia- ocupação e uso do solo
Chuvas antecedentes – Períodos chuvosos tendem a saturar o solo, ocasionando fluxo superficial erosivo quando sem controleracional ou sistematizado.
F A T O R E S F I S I O G R Á F I C O SForma da bacia hidrográfica:
Circular: maior tendência de cheiasAlongada: menor tendência de cheias
Permeabilidade do solo : Tipo de solo e sub-soloInterceptações: barragens e lagos naturais
canais e gargantas naturaisretificações dos cursos
meandros naturais
Declividade: maior declive – velocidade maior
menor declive – velocidade menor
C : Coef. de escoamento superficial“run-off”
C = __Volume escoado__Volume precipitado
Tc: tempo de concentração:
“Duração da chuva para que toda B.H passe a contribuir no ponto em estudo”
“É o tempo de duração para que a chuva que caiu no ponto mais distante da B.H. passe escoando pelo ponto de análise (P.p.)”
Depende de:− Área da B.H.− Forma− Declividade− Tortuosidade do talvegue− Cobertura
RESUMO:
1 Com pequenos períodos de retorno, sempre haverá maior risco de ocorrência da chuva num ano qualquer e é válido para obras de pequeno custo e pequeno alcance
2 Com o período de retorno maior, o risco de ocorrência da chuva de projeto num ano qualquer será menor e é valido para obras de alto custo e grande alcance
Obs: O qual período de retorno adotar para aplicações em biologia ???
A ordem de um rio.Vantagens:
Idéia do tamanho;
Idéia das condições hidrológicas;
Idéia dos principais fatores e processos ecológicos.
Problemas: escala
Diferença entre vazão e velocidade
Q = V x A
O que que isto tem a ver com nossos rios?
Restrições e corredeiras
Período de retorno “T”1
T = -------F
Exemplo prático
Flow categoryFlow categoryDryDry--season low flowseason low flow
WetWet--season low flowseason low flow
IntraIntra--annual flood Class 1annual flood Class 1
IntraIntra--annual flood Class 2annual flood Class 2
IntraIntra--annual flood Class 3annual flood Class 3
IntraIntra--annual flood Class 4annual flood Class 4
InterInter--annual flood up to 1:2 yearannual flood up to 1:2 year
InterInter--annual flood up to 1:5 yearannual flood up to 1:5 year
InterInter--annual flood up to 1:10 yearannual flood up to 1:10 year
InterInter--annual flood up to 1:20 yearannual flood up to 1:20 year
2
3
3
6
Flow (mFlow (m33ss--11)) Number / annumNumber / annum
870
665
530
380
191-379
96-190
49-95
16-48
0.1 0.1 -- 1616
5 5 -- 5050
Links ecológicos das vazões
Maintain tree-shrub zone, deposit sediments
Fish spawning in early dry season
Maintain perenniality
Flow categoryFlow categoryDryDry--season low flowseason low flow
WetWet--season low flowseason low flow
IntraIntra--annual Class 2annual Class 2
InterInter--annual up to 1:5 yearannual up to 1:5 year
InterInter--annual up to 1:10 yearannual up to 1:10 year
InterInter--annual up to 1:20 yearannual up to 1:20 year
Perceived linkPerceived link
Maintain wet bank mosses and fernsMaintain wet bank mosses and ferns
Maintain channel; reMaintain channel; re--set physical habitatset physical habitat
Maintain vegetation at riparian limitMaintain vegetation at riparian limit
IntraIntra--annual Class 1annual Class 1 Fish spawning in late dry seasonFish spawning in late dry season
Maintain tree lineMaintain tree lineInterInter--annual up to 1:2 yearannual up to 1:2 year
Sort sediments, scour rifflesSort sediments, scour riffles
Maintain phys. heterogeneity, scour seedlingsMaintain phys. heterogeneity, scour seedlings
IntraIntra--annual Class 3annual Class 3
IntraIntra--annual Class 4annual Class 4
The Building Block Methodology
JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC
DIS
CH
AR
GE
BASEFLOW(first building block)
Channel Maintenance/Flushing Flood
(second building block)
Habitat Maintenance Flood(second building block)
Spawning/Migration
Fishes(third building
block)
Como medir a vazão?
O vertedouro mais comum é o triangular de 90o em queA=h2tan(90o/2), ou seja: A=h2
Por princípios de hidráulica, mostra-se que a velocidademédia no vertedouro é o produto de uma constante Cpela raiz quadrada de h:
21_
ChV =de forma que Q é dada por:
25212 ChChhQ == Unidades: L3T-1
Estimativa de vazão por Manning-Chezy.Um método amplamente usado para estimarvazão de rios, em particular pico de vazão a partirdas marcas de cheia, é a fórmula de Manning-Chezy:
21
321 sAr
nQ =
r é o raio hidráulico em m, s é o gradiente dedeclividade (adimensional ou m/m) e n é o fatorde rugosidade de Manning em unidades TL-1/3.
• O fator de rugosidade de Manning varia de 0,02 em canais lisos a 0,15 para canais bastante rugosos com fundo cheio de raízes e vegetação. Em geral estes valores são em encontrados em tabelas de manuais de Hidráulica.
• A fórmula de Manning-Chezy não é exata, mas produz resultados muito melhores que uma simples inspeção visual no local.
Uma última fórmula!!
Conservação da massa e de energia
E em uma turbina?