hidrologia aplicada estimativa do escoamento superficial
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7/24/2019 Hidrologia Aplicada Estimativa Do Escoamento Superficial
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Estimativa doEscoamento superficial
Aluna de mestrado: Myrla de Souza Batista
Universidade Federal de Campina Grande UFCGDEC/CCT/UFCG Ps-Graduao
rea de concentrao !ecursos "#dricos
E$TG%& D&C'(C%)
Disciplina "idrolo*ia )plicada
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Escoamento SuperficialEscoamento Superficial
)C
t
Q
Qb
+s, +ss
t
) D C
Qs
Escoamento$uper.icial +s0
Escoamento$uper.icial , $u1-super.icial
Escoamento$uper.icial +s0
+s
t) D
Qsmax
Vescoado
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Razes para se estimar oRazes para se estimar o
escoamento:escoamento:
Falta de dados observados na bacia hidrogrfica
Inconsistncias nos dados observados ue levam a s!ries n"o
homogneas
Falha na s!rie hist#rica
E$tens"o da s!rie hist#rica
%esenvolvimento de pesuisas
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& Q'E SE ES(I)*+& Q'E SE ES(I)*+
) va2o m34ima ou de picoutilizada nos projetos de obras hidrulicas taiscomo:
Bueiros;
Galerias pluviais;
Sarjetas de rodovias; Vertedores de barragens.
) distri1uio do escoamento 5idro*rama0 permite determinar o volumedo escoamento supericial! "ue # de interesse para a engenharia para resolver os
problemas de armazenamento da gua para diversos ins: $bastecimento;
%rriga&'o;
gera&'o de energia;
projeto de bacias de deten&'o
bacia de deten&'o para atenua&'o de enchente
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)!todos para estimativa do)!todos para estimativa do
escoamento:escoamento:
Os dois mtodos mais usados so:
Mtodo Racional (Vazo superficial Mxima !smax"#
Mtodo do $idro%rama &nitrio ($idro%ramasuperficial !sx t"
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)!todo RacionalQ,-i*
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)!todo Racional)!todo Racional
O m!todo racional 'astante utilizado e foi apresentado porMulaney)
O mtodo racional 'aseiase nas se%uintes *ip+teses:
,recipita-o uniforme so're toda a 'acia#
,recipita-o uniforme na dura-o da c*ua#
A intensidade da c*ua constante#
O coeficiente de escoamento superficial constante#
A azo mxima ocorre .uando toda a 'acia est contri'uindo#
Aplicel em 'acias pe.uenas (A / 01 2m3"
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(nde:
Vescoado# o volume do escoamento supericial da bacia;
Vprecipitado# o volume da precipita&'o na bacia! "ue # deinido comosendo:
onde: ) # a l*mina precipitada e $ # a rea da bacia.
)!todo Racional)!todo Racional
O mtodo se 'aseia na e.ua-o do coeficiente de escoamentosuperficial 4)
oprecipitad
escoado
V
VC=
APV oprecipitad =
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)!todo Racional)!todo Racional
Vescoado5 a rea do *idrodrama
csMaxescoado tQV =
Ao compararmos a rea do *idro%rama com area de dois tri6n%ulos ret6n%ulos7 temos .ue:
( )
+
++
bsMaxescoado
cbsMax
csMaxescoado
tQV
ttQ
tQV
=
+=
,ara pe.uenas 'acias t' 5 3tc7 entosu'stituindo na e.ua-o acima temos .ue:
!smax+s
t) D
t'
t'tc
tc
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)!todo Racional)!todo Racional
Su'stituindo as e.ua-8es do olume escoado e do olume
precipitado na e.ua-o do coeficiente de escoamento superficial 4 e
exprimindo !sMaxtemse:)
AtPCQc
sMax =
AiCQsMax =
A rela-o ,9tc a intensidade da c*ua referida ao tempo de concentra-o
da 'acia7 i)e)7 .uando toda a 'acia est contri'uindo para o escoamento superficial)4omo i 5 ,9t a intensidade da c*ua7 podese exprimir a e.ua-o como:
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)!todo Racional)!todo Racional
Se consideramos as unidades da intensidade em mm9* eda rea em 2m37 a e.ua-o pode ser reescrita como
onde: 4 o coeficiente de deflio ("# !s a azo superficial mxima(m;9s"# i a intensidade de c*ua (mm9*" referente ao
tempo tc A a rea da 'acia (2m3")
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)!todo Racional)!todo Racional
4oeficiente de >scoamento superficial ?4@ :
Valores de 4 ta'elados: .ue so usados .uando secon*ece a natureza da superfcie#
a razo entre o olume de %ua escoado
superficialmente e o olume de %ua precipitado
4 5 Vs9 V 5 (A ) ,e" 9 (A ) ,"4 5 ,e9 ,
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)!todo Racional)!todo Racional
A determina-o do tempo de concentra-o realizada pela e.ua-ode Cirpic* (DEF1":
onde:tc em minutos#
G dist6ncia percorrida pelo fluxo em ps (D p 5 17; m"#S a decliidade mdia da 'acia (m9m"
A e.ua-o de Cirpic* lida p9 reas rurais com S de ;H a D1H
= !/-0
!,,
cS1!,-t
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)!todo Racional
A estima-o da intensidade mxima feita pela e.ua-o:
Onde:i 5 intensidade (mm9*"Ir o tempo de retorno (anos"#
t o tempo de concentra-o da c*ua (min"#a7 '7 n7 m so fatores locais
,or exemplo7 para a cidade de Joo ,essoa:
m
c
n
r
bt
Tai
23 +
=
04-!
50!
203
6.7!/47
+
=
c
r
t
Ti
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E$erc.cioE$erc.cio
D)
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)!todo do/idrograma 'nitrio
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/idrograma 'nitrio
O mtodo foi introduzido por S*erman e utilizado para determinar o*idro%rama de uma c*ua efetia com 'ase nas se%uintes *ip+teses:
D)
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/idrograma 'nitrio
4om 'ase nas *ip+teses D e 37 o *idro%rama de uma c*ua efetia (,e"seria proporcional ao *idro%rama de uma c*ua de altura D cm (c*uaunitria,u"#
,ortanto7 a razo de proporcionalidade dada pela razo entre asc*uas7 ou se=a:
Onde: pe5 c*ua efetia .ual.uer (cm"pu5 c*ua unitria (D cm ou D1 mm"
!s5 escoamento %erado pela c*ua pe
!u5 escoamento %erado pela c*ua pu
u
s
u
e
Q
Q
)
)=
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/idrograma 'nitrio
uma 'acia *idro%rfica so con*ecidos:
O *idro%rama total medido !(t"
O *idro%rama superficial pela separa-o dos escoamentos superficialdo total !s(t"
A c*ua efetia penuma dada dura-o
A c*ua unitria .ue admitida 5 D cm 5 D1mm
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/idrograma 'nitrio
,ara rias c*uas de mesma dura-o determinase os *idro%ramasunitrios com 'ase na e.ua-o:
Onde: pe5 c*ua efetia .ual.uer (cm"pu5 c*ua unitria (D cm"!s5 escoamento %erado pela c*ua pe!u5 escoamento %erado pela c*ua pu
=
e
us
P
PQuQ
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E$erc.cio
3)
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3oa semana para todos
e
obrigada pela aten4"o5