PLUVIÔMETRO CASEIRO

Eng. Agr^o. José Luiz Viana do Couto

jviana@openlink.com.br

1 – FUNDAMENTOS

A prática mais importante em uma bacia hidrográfica é a medição das chuvas, que se faz rotineiramente, através do pluviômetro. Por sinal, esta é uma técnica usada desde o Egito antigo, para fins de cobrança de impostos sobre as colheitas. Para a agricultura, a chuva é fundamental e podem-se estabelecer facilmente equações matemáticas correlacionando a produção de uma determinada cultura com a precipitação. Para a bacia hidrográfica, as alturas de chuva são importantes para se conhecer a sua capacidade de produzir água, erosão e enchentes.

O pluviômetro é um recipiente que armazena a água da chuva pelo período de um dia. A cada 24 horas, mede-se o conteúdo de água do recipiente e anota-se o resultado para estudo posterior. Os órgãos governamentais usam pluviômetros padronizados. O mais comum no Brasil é o “Ville de Paris”, mostrado na figura abaixo, cujo topo fica a 1,5 m do solo em local cercado e livre de obstáculos.

Principais Características Métricas

Área da superfície de captação ----------à 400 cm²

Capacidade de acumulação do corpo --à 5.000 cm³

Comprimento do aparelho -----------------à 630 mm

Peso líquido do pluviômetro ---------------à 1,4 Kg

Peso bruto (embalado) com provetas----à 5 Kg

Capacidade de acumulação em termos de altura de precipitação 125 mm de chuva.

Toda chuva possui cinco características: altura, duração, intensidade, freqüência e tempo de recorrência ou período de retorno. A altura é dada em milímetros (mm) e representa o volume de água captada pelo pluviômetro (1 mm = 1 l/m² de água). Suponhamos que o pluviômetro tenha captado duzentos mililitros de água no dia :

200 ml (ou cm³) ¸ 400 cm² = 0,5 cm = 5 mm de chuva. Se a mesma quantidade de chuva proviesse de um pluviômetro com 78,5 cm² (A=pD²/4=3,14x10²/4) de área de captação, a altura medida seria agora 25 mm de chuva, ou seja, 5 vezes mais.

A duração da chuva é o tempo usado para a medição da mesma. Se os 200 ml de chuva do pluviômetro “Ville de Paris” fossem o resultado de um dia de espera, sua duração seria 24 h. Esse parâmetro vale para qualquer tipo de pluviômetro. A intensidade refere-se à altura de chuva na unidade de tempo; por exemplo: 0,21 mm/h (5mm/24h) ou 1 mm/h (25mm/24h). Para o estudo da freqüência e tempo de recorrência, deve-se primeiramente ordenar as chuvas em ordem decrescente. A freqüência mede o número de ocorrências das maiores chuvas de cada ano. Se os 5 mm acima ocupassem o 2^o. lugar da lista, em 5 anos, para 24 h de duração, a sua freqüência seria: F=m/n=2/5=0,4 vezes/ano. O tempo de recorrência, por definição é o inverso da freqüência, assim: T = 1/F = 1/0,4 = 2,5 anos ou seja, naquela localidade, chuva igual ou maior que esta só ocorre a cada dois anos e meio. Este último dado é muito usado nos cálculos de engenharia. Para a drenagem de um campo de futebol, por exemplo, são usados tempos de recorrência de 5 a 15 anos; na drenagem urbana (esgotamento pluvial) 15 a 25 anos; enquanto no projeto de uma grande central hidrelétrica, T = 5.000 a 10.000 anos.

2 – COMO CONSTRUIRVisualizar blog

Uma garrafa do tipo PET, de guaraná Brahma (ou similar) de dois litros (2 l), mede cerca de 34 cm de comprimento e 10 cm de diâmetro. Por ser cilíndrica e ter esse diâmetro, facilita a medição: cada milímetro de altura corresponde a 1 mm de chuva. Assim, a 1^a. coisa a fazer é desenhar numa tira de papel branco uma escala de 0 a 20 cm. Do fundo para o gargalo, mede-se 8 a 9 cm de altura e corta-se a garrafa com uma lâmina, tesoura ou serra. Mantendo-se a tampinha fechada, repousa-se a mesma na base formada pelo fundo, com a parte cortada para cima. Está feito o pluviômetro caseiro. Agora, só falta colar a escala. Como vimos, a correspondência de 1 para 1 só funciona na parte cilíndrica (se o diâmetro for de 10 cm). Encostando-se uma régua na parede externa da garrafa, é fácil descobrir esse ponto, que deve ser marcado com um pequeno traço horizontal na garrafa. Enche-se cuidadosamente o pluviômetro com água até aí, despeja-se numa mamadeira de 240 ml ou em proveta graduada (o ideal), lendo-se o resultado. Dividindo-se este volume pela área da seção transversal da parte cilíndrica, fica-se sabendo a quantos milímetros de chuva corresponde a parte não-cilíndrica. Supondo-se que o conteúdo de água até essa marca tenha dado 180 ml, dividindo-se por 78,5 cm², resulta aproximadamente 2,3 cm. Marca-se esse valor na escala de papel e fazemo-lo coincidir com a marca que fizemos na garrafa, dispondo a tira o mais verticalmente possível. É claro que só teremos precisão na medida quando o nível d´água na garrafa ultrapassar esse limite, se fizermos a medição apenas com a leitura da escala. Daí para baixo, só com o auxílio da mamadeira ou de uma proveta graduada.

3 – COMO OPERAR

A desvantagem do pluviômetro caseiro de garrafa PET é a sua fragilidade e o seu pequeno peso. O vento forte, por exemplo, pode derrubá-lo ou tirá-lo da vertical, quando tiver pouca ou nenhuma água da chuva em seu interior. Um lastro de cimento na base pode resolver esse problema. Outro ponto a considerar é a evaporação do líquido em seu interior, resultando medidas inferiores. A tampa de uma outra garrafa (sem a tampinha) colocada de cabeça para baixo na boca do pluviômetro, como mostrado na figura ao lado, deve resolver mais este problema. Para que as medições possam ser comparadas às dos pluviômetros tradicionais, restam ainda três outros problemas: altura do solo, cercado e distância de obstáculos. Se possível, a boca deve ficar a 1,5 m do solo. O cercado é para evitar que animais e curiosos se aproximem do aparelho. Finalmente a distância de obstáculos serve para que a chuva chegue até ele.