Hidrologia Básica

Engº José Rodolfo S. MartinsEngº Francisco M. Fadiga Jr.

Capacitação Tecnológica e Transferência de Tecnologia

em Drenagem Urbana

FUNDAÇÃOCENTRO TECNOLÓGICO DE HIDRÁULICA

Bibliografia Hidrologia Aplicada

Carlos Eduardo M. Tucci

Hidrologia – Ciência e AplicaçãoCarlos Eduardo M. Tucci – ABRH

Hidrologia AplicadaCarlos Eduardo M. Tucci

Engenharia HidrológicaABRH

Hidrologia e Recursos HídricosAntonio Marozzi Righetto

Bacia de Drenagem Processo de urbanização

•área impermeabilizada•tempo de concentração

Tempo de Concentração (Tc)

Tempo necessário para que toda a área da bacia contribua para o escoamento superficial na seção de saída. Os fatores que influenciam o Tc de uma dada bacia são:

Forma da bacia. Declividade média da bacia. Tipo de cobertura vegetal. Comprimento e declividade do curso principal e afluentes. Distância horizontal entre o ponto mais afastado bacia e sua saída. Condições do solo em que a bacia se encontra no inicio da chuva.

Dados Hidrometeorológicos Estações Climatológicas Estações Pluviométricas Estações Fluviométricas Radar meteorológico Sensoriamento Remoto

Estações Climatológicas Actinógrafo Heliógrafo Geotermômetro ou termógrafo de solo Termômetro de máxima e mínima e termógrafos Psicrômetro Higrômetro Barômetro Anemômetro de canecas Anemógrafo Universal Pluviômetro, Pluviógrafo Evaporímetro Anemômetro de Piche Evapotranspirômetro

Estações Pluviométricas Precipitações diárias (pluviômetros) Intensidade das chuvas (pluviógrafo)

Área de Drenagem (ha) Número Mínimo de Estações Pluviométricas1

12-40 240-80 380-200 1 a cada 40 ha

200-1000 1 a cada 100 ha1000-2000 1 a cada 250 ha

>2000 1 a cada 750 ha

Estações Fluviométricas Níveis d´água

réguas limnimétricaslimnígrafos

Radar Meteorológico

Sensoriamento Remoto

Visível Vapor d´água Infravermelho

Banco de Dados - SP www.sigrh.sp.gov.br

Estatísticas

Aleatoriedade das variáveis hidrológicas

Período de Retorno Inverso da probabilidade excedente

o inverso do período de retorno (1/T) é a probabilidade de um evento ser igualado ou superado em um ano qualquer

Probabilidade de ocorrênciaé o intervalo médio de ocorrência (em anos) entre eventos que igualam ou superam uma dada magnitude

Tipo de Obra Tipo de Ocupação da Área T (anos)Microdrenagem Residencial 2

Comercial 5Áreas com edifícios de serviços ao público 5Aeroportos 2-5Áreas comerciais e artérias de tráfego 5-10

Macrodrenagem Áreas residenciais e comerciais 50-100Áreas de importância específica 500

Exemplo

Exemplo – Intensidade de Precipitação (i)

1 260,42 2223 206,14 2065 197,56 192,57 177,88 174,59 167,7

10 164,411 163,912 162,313 158,714 157,215 15516 154,517 153,518 152,619 145,620 138,121 134,822 133,7

0,05 260,40,10 2220,15 206,10,20 2060,25 197,50,30 192,50,35 177,80,40 174,50,45 167,70,50 164,40,55 163,90,60 162,30,65 158,70,70 157,20,75 1550,80 154,50,85 153,50,90 152,60,95 145,61,00 138,1

y = 36,757ln(x) + 143,21

100

150

200

250

300

350

400

450

1 10 100 1000

i (m

m)

Tr

Equações IDF

Fornecem a intensidade pluviométrica (mm/min) ou a altura precipitada (mm) em função da duração da chuva (t) e do período de retorno (T)

Exemplos

Método Racional

Área < 2 km2

Q = 0,278 x C x i x A

Q: (m3/s)C: coeficiente de run-offi: intensidade de precipitação em mm/hA: área em km2

Coeficiente de Escoamento

Horner: C = 0,364 log t + 0,0042 p - 0,145

•t: tempo de duração da chuva•p: taxa de impermeabilização

Coeficiente de Escoamento

Intensidade da Chuva

Relações intensidade-duração-freqüência

0144,086,0

112,0

15

96,27

Tt

Ti

Duração da Chuva

para bacias pequenas (até 5 km2) adota-se uma chuva com duração igual ao tempo de concentração da bacia

para bacias maiores usualmente adota-se uma chuva com duração igual a 24 horas

Duração da Chuva Crítica

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0 1 2 3 4 5

dc<tc

dc<tc

dc=tc

Tempo de Concentração

Superfície n (Kerby) Lisa e impermeável 0,02 Dura e desnuda 0,1 Pasto ralo (degradado) 0,2 Pasto médio (bem manejado) 0,4 Mata e arbustos 0,6

Exemplo Equação da chuva

Tempo de concentração: 10 minutos

Área de Drenagem: 0,39 ha Taxa de impermeabilização: 80%

67,0

2000

ti

i em l/s.hat em minutos

Exemplo 1

C (tabela) = 0,55 A = 0,39 ha i = 2000/100,67 = 427,5 L/s.ha = 0,428 m3/s.ha

Q = C i A

Q=0,55 x 0,428 x 0,39

Q=0,092 m3/s

Exemplo 2

Q=0,278 C i A

C (tabela) = 0,55 A = 0,0039 km2

T = 10 anos I = (29,13·100,181)/(10+15)0,89= 2,51 mm/min = 151,1

mm/h

i em mm/mint em minutos

Q=0,278 x 0,55 x 151,1 x 0,0039

Q=0,090 m3/s