O escoamento superficial representa uma das fases mais importantes do ciclo hidrológico para aplicações práticas da engenharia, constituindo o deslocamento das águas sobre a superfície terrestre quando a capacidade de infiltração do solo é excedida 1. Este fenômeno é fundamental para o dimensionamento de obras hidráulicas, gestão de recursos hídricos e controle de impactos ambientais 7. A compreensão dos processos de escoamento superficial é essencial para profissionais que atuam em áreas como hidrologia, engenharia civil e gestão ambiental, especialmente considerando os crescentes desafios impostos pela urbanização e mudanças climáticas 16.
O escoamento superficial é definido como o fluxo de água que ocorre na superfície do solo quando este se encontra saturado de umidade ou quando a intensidade da precipitação excede a capacidade de infiltração 2. Este processo inicia-se após o preenchimento das pequenas depressões do solo e o excesso da capacidade de retenção da vegetação 7. A água excedente escoa pela superfície até encontrar um solo mais permeável ou atingir um canal de drenagem definido 3.
O escoamento superficial pode ser expresso em volume (m³, hm³) ou em altura de água uniformemente distribuída sobre a área da bacia hidrográfica (mm) 1. É usual utilizar o correspondente caudal médio, que expressa a relação entre o volume de água que passa numa secção do curso de água e o respectivo tempo de passagem, sendo geralmente expresso em m³s⁻¹ ou ls⁻¹ 1.
O escoamento total de uma bacia hidrográfica é composto por três componentes principais 15. O escoamento superficial direto corresponde à água que atinge a rede hidrográfica escorrendo sobre a superfície do terreno, sem se infiltrar 1. O escoamento subsuperficial ou hipodérmico resulta da água infiltrada que volta à superfície sem atingir a zona de saturação 1. O escoamento subterrâneo ou de base corresponde à água infiltrada que atingiu a zona de saturação e representa a contribuição das reservas hídricas subterrâneas 1.
Diagrama dos tipos de escoamento superficial em encosta
O escoamento difuso caracteriza-se pelo movimento da água de forma espalhada pelo terreno, sem concentração em canais definidos 6. Este tipo de escoamento é também denominado "escoamento em lençol" e ocorre quando a água se distribui uniformemente sobre a superfície 2. Inicialmente, há uma tendência de a água escoar de forma irregular pela superfície, mas à medida que a precipitação continua, o escoamento tende a ser mais bem distribuído 2.
O escoamento concentrado desenvolve-se quando a água se canaliza em sulcos, formando inicialmente ravinas que podem evoluir para voçorocas 2. Este processo ocorre quando o escoamento de água aprofunda as formas erosivas, podendo até alcançar o lençol freático 2. As enxurradas são produzidas nas chuvas intensas de longa duração em terrenos de fácil erosão, formando sulcos no terreno 6. As torrentes são produzidas por fortes enxurradas em topografia que concentra as águas numa bacia de recepção, constituindo cursos de água intermitentes 6.
Fatores que influenciam o escoamento superficial
Os fatores climáticos podem ser divididos em fatores relativos à precipitação e fatores que condicionam a evapotranspiração 1. A forma da precipitação influencia diretamente o escoamento, pois uma precipitação líquida pode dar origem imediata ao escoamento, ao contrário de uma precipitação sólida (neve) que produzirá escoamento com desfasamento temporal 1. A intensidade da precipitação é fundamental, pois só haverá escoamento superficial se a intensidade exceder a capacidade de infiltração do solo 1.
A duração da precipitação faz com que diminua gradualmente a capacidade de infiltração, aumentando o teor de água no solo e consequentemente aumentando o escoamento 1. A distribuição temporal e espacial da precipitação condiciona o teor de água do solo e a disponibilidade de água para evaporação e transpiração 1. A evapotranspiração é responsável pela perda de água para o escoamento e é condicionada pela temperatura, radiação solar, vento, umidade do ar, pressão atmosférica e características da superfície 1.