relatÓrio consolidado volume i equipe tÉcnica … · este relatório final resume os relatórios...

PREFEITURA MUNICIPAL DE RIBEIRÃO PRETO

SECRETARIA DO PLANEJAMENTO E GESTÃO PÚBLICA

ATUALIZAÇÃO DO PLANO DIRETOR DE MACRODRENAGEM DAS BACIAS DO RIBEIRÃO

PRETO E CÓRREGO PALMEIRAS

RELATÓRIO CONSOLIDADO

VOLUME I - EQUIPE TÉCNICA, METODOLOGIA E BASE GRÁFICA

AGOSTO DE 2010

ÍNDICE

ÍNDICE ................................................................................................................................................... II

ÍNDICE DE QUADROS ....................................................................................................................... IV

ÍNDICE DE FIGURAS ......................................................................................................................... VI

1 APRESENTAÇÃO ........................................................................................................................ 1

2 EQUIPE TÉCNICA ....................................................................................................................... 3

3 METODOLOGIA ........................................................................................................................... 4

3.1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................... 4 3.2 CLASSIFICAÇÃO DOS GRUPOS HIDROLÓGICOS DOS SOLOS .................................. 6

3.2.1 Soil Conservation Service – SCS (1972) ...................................................................................... 6 3.2.2 Boletim Técnico DAEE (1979) ..................................................................................................... 8 3.2.3 Lombardi Neto (1989) ................................................................................................................ 11 3.2.4 Sartori et. al (2005) ..................................................................................................................... 13 3.2.5 Discussão Preliminar .................................................................................................................. 16 3.2.6 Bacias do Ribeirão Preto e do Córrego das Palmeiras ................................................................ 19

3.3 DETERMINAÇÃO DO “CURVE NUMBER” ..................................................................... 21 3.3.1 Soil Conservation Service – SCS (1972) .................................................................................... 21 3.3.2 Boletim Técnico DAEE (1979) ................................................................................................... 24 3.3.3 Sartori et. al (2005) ..................................................................................................................... 27 3.3.4 Bacias do Ribeirão Preto e do Córrego das Palmeiras ................................................................ 35

3.4 VAZÃO MÁXIMA DE PROJETO E SEGURANÇA DE BARRAMENTOS ....................... 36 3.4.1 Introdução ................................................................................................................................... 36 3.4.2 Cálculo de Vazão Máxima de Projeto ou Catastrófica ................................................................ 41 3.4.3 Extrapolação de Vazão ............................................................................................................... 43 3.4.4 Vazão máxima de projeto a partir de dados de postos fluviométricos ........................................ 44 3.4.5 Extrapolação de resultados obtidos a partir de curva IDF ........................................................... 45 3.4.6 Bacias do Ribeirão Preto e do Córrego das Palmeiras ................................................................ 47 3.4.7 Memorial de Cálculo – Vazões Médias, Mínimas e Máximas .................................................... 49 3.4.8 Considerações Finais .................................................................................................................. 61

3.5 DISPOSITIVOS DE CONTROLE DE CHEIAS .................................................................. 66 3.6 MEDIDAS DE CONTROLE EM DRENAGEM URBANA .................................................. 69 3.7 TÉCNICAS COMPENSATÓRIAS EM DRENAGEM URBANA ........................................ 72 3.8 BACIAS DO RIBEIRÃO PRETO E DO CÓRREGO DAS PALMEIRAS .......................... 81 3.9 CONSIDERAÇÕES FINAIS – METODOLOGIA ............................................................... 81 3.10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. 83

4 BASE GRÁFICA......................................................................................................................... 87

4.1 FONTE DE DADOS ........................................................................................................... 87 4.2 MAPAS DA BASE GRÁFICA ........................................................................................... 88

4.2.1 Sistema de transporte .................................................................................................................. 88 4.2.2 Carta ambiental ........................................................................................................................... 88 4.2.3 Saneamento Básico ..................................................................................................................... 88 4.2.4 Épocas de urbanização ................................................................................................................ 88 4.2.5 Zoneamento ................................................................................................................................ 88 4.2.6 Conjuntos habitacionais e favelas ............................................................................................... 88 4.2.7 Espaço livre de uso público ........................................................................................................ 88 4.2.8 Remanescentes de vegetação ...................................................................................................... 88 4.2.9 Densidade demográfica-Censo 2000 ........................................................................................... 88 4.2.10 Evolução demográfica por sub-setor-Censos 1991-2000 ............................................................ 88 4.2.11 Mapa de uso das terras ................................................................................................................ 88 4.2.12 Mapa hipsométrico ...................................................................................................................... 88 4.2.13 Mapa de declividade ................................................................................................................... 88 4.2.14 Solos ........................................................................................................................................... 88 4.2.15 Área de proteção máxima do aqüífero Guarani .......................................................................... 88 4.2.16 Bacias hidrográficas do plano de macrodrenagem vigente ......................................................... 88

ÍNDICE DE QUADROS

QUADRO 1 - CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS – ZONA ECOLÓGICA SERRA GERAL SGQ .................................................. 10 QUADRO 2 - TIPOS DE SOLOS .............................................................................................................................. 19 QUADRO 3 - ESTIMATIVA DE CN PARA ÁREAS URBANAS ........................................................................................ 22 QUADRO 4 - NUMERAÇÃO DAS CURVAS DE ESCOAMENTO SUPERFICIAL DE CHUVAS INTENSAS CONFORME O

COMPLEXO HIDROLÓGICO DO SOLO COM A SUA COBERTURA VEGETAL ........................................................... 25 QUADRO 5 - CURVE NUMBER PARA ÁREAS RURAIS (AGRICULTURA) (1) .................................................................. 27 QUADRO 6 - CN DE ESCOAMENTO SUPERFICIAL PARA USOS AGRÍCOLAS (IA = 0,2.S, CONDIÇÃO II DE UMIDADE

ANTECEDENTE E CONDIÇÃO HIDROLÓGICA SUPERFICIAL MÉDIA) .................................................................... 30 QUADRO 7 - CURVE NUMBER PARA ÁREAS URBANAS

(1)......................................................................................... 31 QUADRO 8 - LIMITES DE UMIDADE ANTECEDENTE ................................................................................................. 34 QUADRO 9 - TEMPO DE RETORNO (ANOS) - BARRAMENTOS .................................................................................. 38 QUADRO 10 - POSTOS PLUVIOMÉTRICOS NO MUNICÍPIO DE RIBEIRÃO PRETO ......................................................... 47 QUADRO 11 - POSTOS FLUVIOMÉTRICOS NO MUNICÍPIO DE RIBEIRÃO PRETO ......................................................... 48 QUADRO 12 - POSTOS PLUVIOMÉTRICOS NA REGIÃO DE RIBEIRÃO PRETO ............................................................. 48 QUADRO 13 - POSTOS FLUVIOMÉTRICOS NA REGIÃO DE RIBEIRÃO PRETO ............................................................. 49 QUADRO 14 - POSTOS FLUVIOMÉTRICOS ............................................................................................................. 49 QUADRO 15 - VAZÕES MÉDIAS MENSAL E DIÁRIA ................................................................................................. 50 QUADRO 16 - VAZÕES MÍNIMAS CALCULADAS A PARTIR DO MÉTODO DE GUMBEL DO TIPO I (M³/S) ........................... 52 QUADRO 17 - VAZÕES MÍNIMAS CALCULADAS A PARTIR DO MÉTODO DE WEIBULL DO TIPO III (M³/S) ......................... 52 QUADRO 18 - VAZÕES MÁXIMAS A PARTIR DO MÉTODO LOG-PEARSON III ............................................................... 53 QUADRO 19 - VAZÕES MÁXIMAS A PARTIR DO MÉTODO GUMBEL ............................................................................ 53 QUADRO 20 - VAZÕES MÉDIAS MENSAL E DIÁRIA ................................................................................................. 54 QUADRO 21 - VAZÕES MÍNIMAS CALCULADAS A PARTIR DO MÉTODO DE GUMBEL DO TIPO I (M³/S) ........................... 55 QUADRO 22 - VAZÕES MÍNIMAS CALCULADAS A PARTIR DO MÉTODO DE WEIBULL DO TIPO III (M³/S) ......................... 56 QUADRO 23 - VAZÕES MÁXIMAS A PARTIR DO MÉTODO LOG-PEARSON III ............................................................... 57 QUADRO 24 - VAZÕES MÁXIMAS A PARTIR DO MÉTODO GUMBEL ............................................................................ 57 QUADRO 25 - VAZÕES MÉDIAS MENSAL E DIÁRIA ................................................................................................. 58 QUADRO 26 - VAZÕES MÍNIMAS CALCULADAS A PARTIR DO MÉTODO DE GUMBEL DO TIPO I (M³/S) ........................... 59 QUADRO 27 - VAZÕES MÍNIMAS CALCULADAS A PARTIR DO MÉTODO DE WEIBULL DO TIPO III (M³/S) ......................... 59 QUADRO 28 - VAZÕES MÁXIMAS A PARTIR DO MÉTODO LOG-PEARSON III ............................................................... 60 QUADRO 29 - VAZÕES MÁXIMAS A PARTIR DO MÉTODO GUMBEL ............................................................................ 61 QUADRO 30 - VAZÕES MÁXIMAS POR PERÍODO DE RETORNO POR POSTO FLUVIOMÉTRICO ..................................... 64 QUADRO 31 - VAZÕES ESPECÍFICAS POR POSTO FLUVIOMÉTRICO ......................................................................... 64 QUADRO 32 - VAZÃO MÁXIMA ESPECÍFICA UTILIZADA NO CÁLCULO DAS VAZÕES DE PROJETO ................................. 65 QUADRO 33 - LOCALIZAÇÃO DOS POSTOS FLUVIOMÉTRICOS ................................................................................. 65

QUADRO 34 - FORMAS DE REDUÇÃO E RETENÇÃO EM DIFERENTES ÁREAS URBANAS............................................... 74 QUADRO 35 - INFORMAÇÕES SOBRE A ESTRUTURA ............................................................................................... 75 QUADRO 36 - INFORMAÇÕES SOBRE A ESTRUTURA ............................................................................................... 79 QUADRO 37 - INFORMAÇÕES SOBRE A ESTRUTURA ............................................................................................... 81

ÍNDICE DE FIGURAS

FIGURA 1- DIAGRAMA DE METODOLOGIAS ADOTADAS PARA A ESTIMATIVA DE VAZÕES MÁXIMAS .............................. 42 FIGURA 2 - CURVA DE PERMANÊNCIA ................................................................................................................... 51 FIGURA 3 - CURVAS DE AJUSTE – WEIBULL TIPO III E GUMBEL – VAZÕES MÍNIMAS ................................................. 52 FIGURA 4 - CURVAS DE AJUSTE – LOG-PEARSON TIPO III E GUMBEL TIPO I – VAZÕES MÁXIMAS ............................. 53 FIGURA 5 - CURVA DE PERMANÊNCIA ................................................................................................................... 55 FIGURA 6 - CURVAS DE AJUSTE – WEIBULL TIPO III E GUMBEL – VAZÕES MÍNIMAS ................................................. 56 FIGURA 7 - CURVAS DE AJUSTE – LOG-PEARSON TIPO III E GUMBEL TIPO I – VAZÕES MÁXIMAS ............................. 57 FIGURA 8 - CURVA DE PERMANÊNCIA ................................................................................................................... 58 FIGURA 9 - CURVAS DE AJUSTE – WEIBULL TIPO III E GUMBEL – VAZÕES MÍNIMAS ................................................. 60 FIGURA 10 - CURVAS DE AJUSTE – LOG-PEARSON TIPO III E GUMBEL TIPO I – VAZÕES MÁXIMAS ........................... 61 FIGURA 11 - LOCALIZAÇÃO DOS POSTOS FLUVIOMÉTRICOS NO RIO PARDO ........................................................... 66

1 APRESENTAÇÃO

O presente relatório consubstancia os trabalhos de Atualização do Plano Diretor

de Macrodrenagem das Bacias do Ribeirão Preto e Córrego Palmeiras.

Os conteúdos dos relatórios anteriores são:

• Relatório 01 – Metodologia;

• Relatório 02 – Elaboração da Base Gráfica;

• Relatório 03 - Visitas Técnicas, Definição de Sub-bacias, Trechos de Canal e

Interferências nos Cursos d’água, e Apresentação do Modelo Computacional

- Volume I – Texto;

• Relatório 03 - Visitas Técnicas, Definição de Sub-bacias, Trechos de Canal e

Interferências nos Cursos d’água, e Apresentação do Modelo Computacional

- Volume II – Anexos;

• Relatório 04 - Simulação de Cenários, Verificações de Propostas Anteriores

e Proposição de Novos Dispositivos;

• Relatório 05 – Anteprojetos, Medidas Estruturais e Medidas não-Estruturais,

Análise De Custo-Benefício;

• Relatório 06 - Minuta do Projeto de Lei e Treinamento para uso do Software

DrenÁgua.

Este Relatório Final resume os relatórios anteriores e será editado como memória

da Atualização do Plano de Macrodrenagem das Bacias do Ribeirão Preto e Palmeiras, tal

como foi concebido pela SHS Consultoria e Projetos de Engenharia S/S Ltda. em julho de

2010. Trata-se de relatório previsto no contrato nº. 302/2008 firmado entre a

PREFEITURA MUNICIPAL DE RIBEIRÃO PRETO e a SHS CONSULTORIA E

PROJETOS DE ENGENHARIA S/S LTDA., empresa sediada no município de São Carlos

- SP, à Rua Padre Teixeira, nº. 1772 e registrada no CNPJ/MF sob o

nº. 68.320.217/0001-12.

O relatório é composto por 7 volumes:

• Volume I – Equipe Técnica, Metodologia e Base gráfica;

• Volume II – Visitas Técnicas;

• Volume III – Simulação da Modelagem Computacional, Modelagem do

Sistema de Drenagem, Modelagem das Propostas, Dispositivos Propostos

no Sistema de Drenagem Modelado e Dados para Simulação, Dispositivos

Propostos e Simulados, Sistema de Suporte à Decisão, Proposição de

Soluções Não Estruturais;

• Volume IV- Anteprojetos, Medidas Estruturais e Medidas Não-Estruturais;

• Volume V- Análise de Custo-Benefício, Metodologias para o Projeto

Hidráulico das Novas Intervenções e Dispositivos Existentes, Projeto

Hidráulico de Adequação dos Dispositivos Existentes, Projeto Hidráulico das

Novas Intervenções, Análise dos Custos e Benefícios;

• Volume VI- Minuta do Projeto de Lei e Manual do DrenÁgua;

• Volume VII- Anexos.

2 EQUIPE TÉCNICA

A planilha abaixo apresenta a equipe técnica participante da elaboração da

Atualização do Plano Diretor de Macrodrenagem das Bacias do Ribeirão Preto e Córrego

Palmeiras.

Profissional Função Especialidade

Swami Marcondes Villela Coordenador Geral Hidráulica e Recursos Hídricos

Raphael Machado Coordenador Adjunto Hidráulica, Recursos Hídricos e Programação Computacional

Iveti A. P. Macedo da Silva Responsável Técnica Hidráulica e Recursos Hídricos

Sheila Holmo Villela Coordenadora de Meio Ambiente

Ciências da Engenharia Ambiental

Julieta Bramorski Bióloga Ciências da Engenharia Ambiental

Yanayne Benetti Barbosa Geógrafa Engenharia Urbana

Michele de Almeida Corrêa Consultora Engenharia Urbana

Cássia de Ávila Ribeiro Junqueira Faleiros

Consultora Engenharia Urbana

Dea Carolina Thieme Estagiária Estagiária de Engenharia Civil

Darci Pereira Projetista de Obras Civis Engenharia Civil

Edson Nicoletti Projetista de Obras Civis Engenharia Civil

Bruna da Cunha Felício Consultora Engenharia Urbana

Denise Balestrero Menezes Geóloga Geociências e Meio Ambiente

Celso Maran de Oliverira Advogado Ciências da Engenharia Ambiental

Richard Pehovaz Alvarez Engenheiro Civil Hidráulica e Recursos Hídricos

3 METODOLOGIA

3.1 INTRODUÇÃO

O estudo da Macrodrenagem de uma ou mais bacias hidrográficas tem como

objetivo calcular as vazões de pico, e promover o dimensionamento adequado de

estruturas que deverão suportar o volume excedente de chuvas provocado pela

impermeabilização e ocupação inadequada do solo, decorrendo do crescimento acelerado

e por vezes sem planejamento das áreas urbanas.

As alterações no escoamento superficial que podem provocar os conhecidos

transtornos evidenciados em precipitações de maiores proporções devem-se a fatores

como topografia do terreno, seja ela natural ou alterada; regime, distribuição e intensidade

de chuvas na região; e tipo e cobertura do solo; sendo que este último sofre maiores

modificações ao longo da ocupação do espaço e introdução das atividades antrópicas ao

meio.

Conforme esclarece Sartori (2005), “no estudo de enxurradas e/ou enchentes

máximas, uma falha na estimativa desses volumes pode acarretar grandes prejuízos.

Uma vez superdimensionado tem-se o desperdício de capital e se subdimensionado leva

a grandes prejuízos com a falha da estrutura e em muitos casos coloca em risco a saúde

ou até vidas humanas.”

Para o desenvolvimento desta metodologia é necessário em primeira instância

conhecer o perfil dos solos, classificando-os conforme suas características hidrológicas,

sendo que para tanto serão apresentados a seguir metodologias para classificação do

solo por grupos hidrológicos, e sua aplicabilidade no estudo de caso em questão.

A partir dos dados fornecidos por Oliveira e Prado (1983), foram classificados os

solos da região das bacias do Ribeirão Preto e do Córrego das Palmeiras, utilizando a

metodologia proposta por Lombardi Neto (1989) apud Sartori (2004).

No capítulo seguinte são apresentados os ábacos adotados pelos autores

propositores de métodos para cálculo do número da curva, como SCS (1972), Boletim

Técnico DAEE (1979) e Sartori et al. (2005), tendo sido os mesmos avaliados e

comparados com outras fontes de dados, culminando na adoção do método proposto pelo

SCS (1972), apresentado por McCuen (2004), e adotado também por Sartori et al. (2005).

A partir da determinação da metodologia adotada é necessário observar dados de

uso e ocupação do solo, em relação à tipologia dos solos evidenciada anteriormente, para

então calcular os valores para o Número da Curva, ou “Curve Number” – CN para cada

zona homogênea das bacias do Ribeirão Preto e Córrego das Palmeiras.

Também neste Relatório Final são apresentados métodos de cálculo das vazões

máximas de projeto, considerando o período de retorno máximo exigido para

dimensionamento de estruturas de controle de cheias, igual a 10.000 anos, na situação de

maior criticidade.

Dentre as metodologias para estudo das vazões máximas disponíveis discutidas no

decorrer do presente relatório a extrapolação da vazão máxima de projeto,

desconsiderando os possíveis barramentos existentes, utilizando metodologias de

extrapolação da equação IDF; e extrapolação dos resultados de precipitação por meio de

formulações matemáticas, não tendo sido, entretanto, elaborado o cálculo da vazão

máxima de projeto a partir destes métodos.

Cumpre salientar que a determinação da metodologia levou em consideração os

dados disponíveis e também discussões técnicas acerca do tempo de retorno e outros

parâmetros necessários à elaboração dos projetos executivos dos dispositivos de

controle, bem como sua regularização junto aos órgãos competentes. A regularização das

estruturas a serem propostas contempla a obtenção de outorga de direito de uso junto ao

DAEE, e eventualmente obtenção de licenças ambientais junto à CETESB ou ao IBAMA.

Dada a existência de postos fluviométricos com série histórica superior a 25 anos,

foram obtidas vazões mínimas e máximas a partir da aplicação da metodologia que utiliza

os dados de série histórica dos postos fluviométricos existentes, pelos métodos de

Gumbel e Weibull; e Log-Pearson e Gumbel Tipo I, respectivamente.

Para finalizar as discussões propostas neste Relatório Complementar, foram

apresentados os dispositivos disponíveis para controle de cheias, dividindo-os em

dispositivos estruturais e dispositivos não estruturais, apresentando-se características

básicas e informações importantes para consubstanciar a continuidade dos estudos

referente ao Plano de Macrodrenagem de Ribeirão Preto.

No relatório aqui proposto não foram realizadas análises para a seleção de quais

estruturas serão pré-dimensionadas para o estudo de caso das bacias do Ribeirão Preto e

do Córrego das Palmeiras, tendo em vista a ausência de dados de campo suficientes para

este fim.

3.2 CLASSIFICAÇÃO DOS GRUPOS HIDROLÓGICOS

DOS SOLOS

Os solos podem ser classificados de diversas formas, dentre elas, destaca-se a

classificação dos grupos hidrológicos, onde é possível obter uma correlação entre as

características do mesmo e sua capacidade de infiltração, bem como possibilita o uso de

ferramentas pré-definidas, como abaixo apresentadas, para determinação do Número da

Curva – CN (Curve Number).

Conforme Mendes Filho et al. (2007) , os solos são classificados de acordo com a

suscetibilidade a erosão e a produção de escoamento, e de acordo com a finalidade a que

esta classificação se destina é possível determinar suas propriedades hidrológicas

independentemente da cobertura e da declividade da bacia.

Esta classificação é bastante importante nos estudos hidrológicos de bacias, como,

por exemplo, em Planos Diretores de Macrodrenagem, dimensionamento de reservatórios

e barramentos, entre outras aplicações.

A classificação dos grupos hidrológicos dos solos considera que regiões com

características semelhantes de espessura, textura, conteúdo de matéria orgânica,

estrutura e grau de expansão, poderão ter comportamento homogêneo também quando

da ocorrência de precipitações significativas, ou seja, alta intensidade e longa duração.

3.2.1 Soil Conservation Service – SCS (1972)

O método mais conhecido para a classificação dos solos, com objetivo de obtenção

do CN foi desenvolvido pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos da América

(USDA), denominado Serviço de Conservação do Solo – SCS (Soil Conservation

Service), publicado em 1972. Conforme relatado por Sartori et al. (2005), a metodologia

SCS reúne os solos do Estados Unidos em quatro grandes grupos, determinando sua

capacidade de infiltração e produção de escoamento. Os grupos são identificados como

“A”, “B”, “C” e “D”, e representam solos que podem ser descritos da seguinte forma,

respectivamente:

A – Areias cascalhos profundos (h > 1,50 m), muito permeáveis. Possuem alta taxa

de infiltração mesmo quando saturados Teor de argila até 10%. Taxa de infiltração > 7,62

mm/h, TR-55, 1986.

B – Solos arenosos com poucos finos, menos profundos (h< 1,50 m) e permeáveis.

Teor de argila 10%-20%. Taxa de infiltração 3,81-7,62 mm/h, TR-55, 1986.

C – Solos pouco profundos com camadas subsuperficiais que impedem i fluxo

descendente de água, ou solos com porcentagem elevada de argila (20%-30%). Taxa de

infiltração 1,27-3,81 mm/h, TR-55, 1986.

D – Solos compostos principalmente de argilas (acima de 30%) ou solos com nível

freático elevado, ou solos com camadas argilosas próximas à superfície, ou solos rasos

sobre camadas impermeáveis. Taxa mínima de infiltração < 1,27 mm/hm TR-55, 1986.

Segundo Mendes Filho et al (2007), o SCS tem como premissa que os perfis de

solo com características semelhantes (espessura, textura, conteúdo de matéria orgânica,

estrutura e grau de expansão) responderão de forma semelhante a uma chuva de grande

duração e intensidade considerável, ou seja, conforme a capacidade de infiltração e

produção de escoamento.

Entretanto, deve-se atentar para o fato de que o comportamento dos solos poderá

variar de acordo com a região onde o mesmo está inserido. Desta forma, a classificação

dos grupos hidrológicos dos solos brasileiros, mais especificamente no Estado de São

Paulo, na região do município de Ribeirão Preto, onde se pretende desenvolver o Plano

Diretor de Macrodrenagem, poderá ser inaplicável, ou mesmo, induzir o projetista ao erro,

na determinação do Número da Curva (CN). Mendes Filho et al (2007) atenta para este

fato, conforme abaixo transcrito:

“Uma característica importante dos solos localizados no estado de São Paulo,

região de clima tropical, é o fato de que os solos argilosos proporcionam uma boa

drenagem de água (Lombardi Neto et al. 1991), diferente do que acontece nos solos dos

Estados Unidos, local onde o modelo CN foi concebido e calibrado. (Barreto e de Sousa,

2003).”

3.2.2 Boletim Técnico DAEE (1979)

Tendo em vista as dificuldades acima expostas, Setzer e Porto deram início aos

estudos para a adaptação da metodologia de classificação dos grupos hidrológicos do

solo às características do solo brasileiro. E assim sendo, em 1979, o Departamento de

Águas e Energia Elétrica – DAEE publicou o Boletim Técnico Tentativa de Avaliação do

Escoamento Superficial de acordo com o solo e o seu recobrimento vegetal nas

condições do Estado de São Paulo.

Este Boletim Técnico teve por objetivo fornecer aos técnicos do Estado de São

Paulo dados sobre as características especificas do solo neste estado, em

complementação ao guia elaborado pelo Soil Conservation Service – SCS. As principais

mudanças observadas a partir desta publicação foram:

• Uma nova classe hidrológica de solos: a classe "E" que trata, grosso modo, de

solos muito impermeáveis;

• Números de Número da Curva adaptados aos solos e ao uso dos solos

paulistas.

De acordo com DAEE (1979), os solos poderiam então ser classificados em cinco

grupos, abaixo descritos:

A – Solos arenosos com baixo teor de argila total, inferior uns 8%; não há rocha

nem camadas argilosas e nem mesmo danificadas até a profundidade de 1,5 m. O teor de

húmus é muito baixo, não atingindo 1%.

B – Solos arenosos menos profundos que os do grupo A e com maior teor de argila

total, porém ainda inferior a 15%. No caso de terras roxas este limite pode subir a 20%

graças a maior porosidade. Os dois teores de húmus podem subir, respectivamente, a 1,2

e 1,5%. Não pode haver pedras e nem camadas argilosas até 1,5 m, mas é quase sempre

presente camada mais densificada que a camada superficial.

C – Solos barrentos com teor de argila de 20% a 30%, mas sem camadas argilosas

impermeáveis ou contendo pedras até a profundidade de 1,2 m. No caso de terras roxas,

estes dois limites máximos podem ser 40% e 1,5 m. Nota-se a cerca de 60 cm de

profundidade camada mais densificada que no grupo B, mas ainda longe das condições

de impermeabilidade.

D – Solos argilosos (30-40% de argila total) e ainda com camada densificada a uns

50 cm de profundidade. Ou solos arenosos como B, mas com camada argilosa quase

impermeável ou horizonte de seixos rolados.

E – Solos barrentos como C, mas com camadas argilosa impermeável ou com

pedras. Ou sem tal camada, mas o teor total de argila supera 40%. No caso de terras

roxas este teor pode subir a 60% (no caso D, 45%).

Segundo DAEE (1979), no caso de bacias hidrográficas em que são identificados

mais de um grupo deverá ser avaliado o percentual correspondente de cada um destes. O

estudo apresenta ainda 6 zonas ecológicas onde podem ser identificados os grupos de

solos acima apresentados. O conceito de zona ecológica engloba informações sobre o

solo e o clima de cada região do estado, tipificando áreas homogêneas quanto à

economia, paisagem e aspectos geológicos. As zonas ecológicas apresentadas por DAEE

(1979) foram: Arenito Bauru (SBq E ABf), Serra Geral (SGq e SGf), Depressão Paleozóica

(DPq e DPf), Complexo Cristalino (CCq e CCf), Vale do Paraíba (VPq e VPf) e Baixa

Litorânea (BLq e BLf).

A classificação identificada como “q” e “f”, são subzonas, que determinam a

característica climática de quente (“q”) e menos quente (“f”).

Com base nas características do solo identificadas no trabalho desenvolvido pelo

DAEE foi possível identificar 41 tipos de solos, onde foram feitas as avaliações dos

percentuais de cada um destes quanto aos grupos “A”, “B”, “C”, “D” e “E”.

No caso da região de Ribeirão Preto, observa-se que a Zona Ecológica identificada

é a Serra Geral SGq, e os tipos de solos, e respectivos percentuais de afinidade com os

grupos de solo em sua classificação dos grupos hidrológicos, serão:

Quadro 1 - Classificação de Solos – Zona Ecológica Serra Geral SGq

Nº. Descrição do tipo de Solo Grupo Hidrológico A B C D E

6

Restos de arenito Bauru não calcífero no planalto Fraca-Pedregulho, Brodósqui-Batatais-Nuporanga, São Carlos-Ibaté e na serra de Itaqueri. Cerrados e pastos pobres, topografia suave.

80 20

7

Basaltos da Serra Geral originando terras roxas e sendo pedregosas as mais ricas, as únicas de topografia acidentada. Intensamente cultivados.Exemplos: vales do rio Grande, do Sapucaí, do rio Pardo a jusante de Ribeirão Preto, do Moji-Guaçu a jusante de Rincão, do Tietê entre Igaraçu e Iacanga; e entre Cravinhos e Cajuru.

80 15 5

8

Terras roxas arenosas devido à mistura ou influência de arenitos pobres Bauru e Botucatu, também chamadas “terra roxa de campo”. Topografia suave. Pouco cultivo, com calagem e adubações fortes. Quase sempre pastagens ou cerrados. Exemplos: entre Morro Agudo e rio Pardo, margem esquerda do rib. da Onça, na transição do tipo seguinte para o anterior.

65 25 10

9

Solos do arenito Botucatu. São as terras arenosas mais pobres do Estado, como entre Serrana e Cássia dos Coqueiros e daí pela divisa com Minas até Ibiraci; entre São Simão e Tambaú, entre Rio Claro e Descalvado, entre Itirapina, Boa Esperança e Bocaina e entre Ibirituba, Vitoriana, Santa Maria, Mineiros, São Pedro e Águas de São Pedro. São os campos cerrados mais pobres do Estado, porém com a topografia mais suave.

80 20

Fonte: Adaptado de Boletim Técnico, DAEE, São Paulo, 2(2) 82-135, mai/ago,1979.

A determinação dos percentuais acima apresentados, bem como para os demais

tipos de solos identificados no Estado de São Paulo, fundamentou-se na avaliação de

imagens aéreas em escala 1:25.000, em combinação com análises físicas e químicas de

solos publicadas anteriormente ao estudo do DAEE.

Como se trata de experimentação, o DAEE (1979) assume que os resultados

obtidos podem ser considerados apenas um ponto de partida, estando sujeito a

correções.

3.2.3 Lombardi Neto (1989)

A segunda proposta de classificação dos solos em grupos hidrológicos adaptada à

realidade brasileira foi apresentada em 1989, por Lombardi Neto et al. (1989), usando

quatro classes de solos, uma nova abordagem para o enquadramento dos solos, no

estudo sobre cálculo de espaçamento entre terraços.

De acordo com Sartori (2004), a classificação de Lombardi Neto et al. (1989) foi

embasada em mapas pedológicos existentes para o Estado de São Paulo, os quais são

utilizados para identificar e classificar uma área de drenagem segundo o grupo hidrológico

do solo, tornando-a mais prática quando comparada com as outras duas, também

propostas para o Estado de São Paulo. Essa classificação é muito semelhante no

processo de desenvolvimento à elaborada pelo SCS, sendo também baseada nas

informações das características dos perfis de solos registrados em mapas pedológicos,

porém a classificação de Lombardi Neto et al. (1989) inclui alguns solos arenosos no

grupo D (alto potencial de escoamento) e alguns solos argilosos no grupo A (baixo

potencial de escoamento).

As características dos quatro grupos hidrológicos de solos definidos por Lombardi

Neto et al. (1989) apud Sartori (2004) são:

Grupo A: Incluem solos com alta taxa de infiltração, mesmo quando completamente

molhados e com alto grau de resistência e de tolerância a erosão. Eles normalmente são

profundos ou muito profundos, porosos com baixo gradiente textural, menor que 1,20, de

textura média, argilosa ou mesmo muito argilosa desde que a estrutura proporcione alta

macroporosidade em todo o perfil, resultando em solos bem drenados ou excessivamente

drenados. A permeabilidade das camadas superficial/subsuperficial, segundo Manual para

Levantamento Utilitário do Meio Físico e Classificação de Terras no Sistema de

Capacidade de Uso (Lepsch et al., 1983), deve ser rápida tanto na camada superficial

como na subsuperficial (1/1) ou pelo menos moderada na camada superficial e rápida na

subsuperficial (2/1) porém a textura da camada não deve ser arenosa.

Grupo B: Compreendem os solos com moderada taxa de infiltração, mesmo

quando completamente molhados ou com alta taxa de infiltração, mas com moderada

resistência e tolerância a erosão. São normalmente profundos, com relação textural entre

1,20 a 1,50. A permeabilidade das camadas superficial/subsuperficial, segundo Manual

para Levantamento Utilitário do Meio Físico e Classificação de Terras no Sistema de

Capacidade de Uso (Lepsch et al., 1983), deve ser rápida/moderada (1/2) ou

rápida/rápida (1/1), neste último caso só quando o horizonte A é arenoso. A drenagem do

perfil é boa ou moderada.

Grupo C: Enquadram-se os solos com baixa taxa de infiltração mesmo quando

completamente molhados, com baixa resistência e tolerância a erosão. São normalmente

profundos ou moderadamente profundos, com relação textural maior que 1,5, comumente

apresentando relação textural abrupta. A permeabilidade das camadas

superficial/subsuperficial, segundo Manual para Levantamento Utilitário do Meio Físico e

Classificação de Terras no Sistema de Capacidade de Uso (Lepsch et al., 1983), deve ser

lenta/moderada (3/2), lenta/rápida (3/1) ou rápida/moderada (1/2).

Grupo D: Possuem solos com taxa de infiltração muito baixa, mesmo quando

completamente molhados, e muito baixa resistência e tolerância à erosão. São

normalmente rasos e/ou permeáveis ou então com mudança textural abrupta aliada à

argila de alta atividade (Ta) ou ainda com camada de impedimento à infiltração de água

(piçarra, fragipã, etc.). A permeabilidade das camadas superficial/subsuperficial, segundo

Manual para Levantamento Utilitário do Meio Físico e Classificação de Terras no Sistema

de Capacidade de Uso (Lepsch et al., 1983), são lenta/lenta (3/3), moderada/lenta (2/3),

rápida/lenta (1/3).

O trabalho de Lombardi Neto (1989) introduziu a metodologia proposta pelo SCS

os seguintes aspectos:

• Propôs uma nova forma de classificação dos solos em grupos hidrológicos;

• Manteve os 4 grupos hidrológicos A, B, C e D do SCS;

• Classificou todos os solos brasileiros (nova e a antiga nomenclatura) nos 4

grupos hidrológicos do SCS;

• Simplificou consideravelmente a escolha do grupo hidrológico à apenas uma

consulta às feições pedológicas da bacia em estudo;

• Expandiu a tabela de CNs para os diversos tipos de cultura agrícola;

• Não alterou os valores originais de CN para os diversos usos do solo.

3.2.4 Sartori et. al (2005)

Em 2005, Sartori et al, apresentaram na Revista Brasileira de Recursos Hídricos,

nova classificação de Solos Brasileiros para estimativa da chuva excedente com o método

do Soil Conservation Service (SCS), bem como metodologia de aplicação deste sistema.

Este estudo utiliza a classificação estendida da proposta de Lombardi Neto et al.

(1989) e tem por objetivo introduzir as correções necessárias e estender a classificação

proposta na metodologia de avaliação dos solos, possibilitando a identificação e

classificação destes de forma adequada à região em que os mesmos se encontram,

obtendo-se, posteriormente, valores de CN mais compatíveis à realidade.

Esta metodologia permite identificar a partir de um mapa pedológico as classes

hidrológicas do solo existente em uma região, bacia hidrográfica, ou município, e de

acordo com Sartori et al (2005), a metodologia de Lombardi Neto (1989) utilizou as

seguintes fontes de dados: Levantamento e Reconhecimento dos Solos do Estado de São

Paulo (Brasil, 1960) e nos índices de erosibilidade dos solos (K) estabelecidos por Bertoni

(1978).

A proposta de Sartori et al (2005) foi de adaptar a metodologia empregada por

Lombardi Neto (1989) para a nova nomenclatura dos solos, proposta pelo Sistema

Brasileiro de Classificação de Solos (Embrapa, 1999), apresentando ainda quadro de

compatibilização entre as nomenclaturas existentes para possibilitar o uso desta

metodologia para quaisquer que seja a fonte de informações pedológicas do solo em

questão.

Os critérios de classificação englobam a profundidade, a textura, a razão textural

entre o horizonte superficial e subsuperficial, e a permeabilidade dos solos influenciada

por sua porosidade e pela atividade do material argiloso.

De acordo com a metodologia proposta por Sartori (2005) a classificação dos

grupos hidrológicos do solo para as condições brasileiras pode ser assim descrita:

Grupo Hidrológico A

• Solos muito profundos (prof. > 200 cm) ou profundos (100 a 200 cm);

• Solos com alta taxa de infiltração e com alto grau de resistência e tolerância à

erosão;

• Solos porosos com baixo gradiente textural (< 1,20);

• Solos de textura média;

• Solos de textura argilosa ou muito argilosa desde que a estrutura proporcione

alta macroporosidade em todo o perfil;

• Solos bem drenados ou excessivamente drenados;

• Solos com argila de atividade baixa (Tb), mineiras de argila 1:1;

• A textura dos horizontes superficial e subsuperficial pode ser: média/média,

argilo/argilosa e muito argilosa/muito argilosa;

• Enquadram-se neste grupo: Latossolo Amarelo, Latossolo Vermelho Amarelo,

Latossolo Vermelho, ambos de textura argilosa ou muito argilosa e com alta

macroporosidade; Latossolo Amarelo e Latossolo Vermelho Amarelo, ambos

de textura média, mas com horizonte superficial não arenoso.

Grupo Hidrológico B

• Solos profundos (100 a 200 cm);

• Solos com moderada taxa de infiltração, mas com moderada resistência e

tolerância a erosão;

• Solos porosos com gradiente textural variando entre 1,20 a 1,50;

• Solos de textura arenosa ao longo do perfil ou de textura média com horizonte

superficial arenoso;

• Solos de textura argilosa ou muito argilosa desde que a estrutura proporcione

boa macro porosidade em todo o perfil;

• Solos com argila de atividade baixa (Tb), minerais de argila 1:1;

• A textura dos horizontes superficial e subsuperficial pode ser: arenosa/arenosa,

arenosa/média, média/argilosa, argilosa/argilosa e argilosa/muito argilosa;

• Enquadram-se neste grupo: Latossolo Amarelo e Latossolo Vermelho Amarelo,

ambos de textura média, mas com horizonte superficial de textura arenosa;

Latossolo Bruno; Nitossolo Vermelho; Neossolo Quartzarênico; Argissolo

Vermelho ou Vermelho Amarelo de textura arenosa/média, média/argilosa,

argilosa/argilosa ou argilosa/muito argilosa que não apresentam mudança

textural abrupta.

Grupo Hidrológico C

• Solos profundos (100 a 200 cm) ou pouco profundos (50 a 100 cm);

• Solos com baixa taxa de infiltração e baixa resistência e tolerância à erosão;

• São solos com gradiente textural maior que 1,50 e comumente apresentam

mudança textural abrupta;

• Solos associados a argila de atividade baixa (Tb);

• A textura nos horizontes superficial e subsuperficial pode ser: arenosa/média e

média/argilosa apresentado mudança textural abrupta; arenosa/argilosa e

arenosa/muito argilosa;

• Enquadram-se neste grupo: Argissolo pouco profundo, mas não apresentando

mudança textural abrupta ou Argissolo Vermelho, Argissolo Vermelho Amarelo

e Argissolo Amarelo, ambos profundos e apresentando mudança textural

abrupta; Cambissolo de textura média e Cambissolo Háplico ou Húmico, mas

com características físicas semelhantes aos Latossolos (latossólico);

Espodossolo Ferrocárbico; Neossolo Flúvico.

Grupo Hidrológico D

• Solos com taxa de infiltração muito baixa oferecendo pouquíssima resistência e

tolerância a erosão;

• Solos rasos (prof. < 50 cm);

• Solos pouco profundos associados à mudança textural abrupta ou solos

profundos apresentando mudança textural abrupta aliada à argila de alta

atividade (T), minerais de argila 2:1;

• Solos argilosos associados à argila de atividade alta (Ta);

• Solos orgânicos;

• Enquadram-se neste grupo: Neossolo Litólico; Organossolo; Gleissolo;

Chernossolo; Planossolo; Vertissolo; Alissolo; Luvissolo; Plintossolo; Solos de

Mangue; Afloramentos de rocha; demais Cambissolos que não enquadram no

Grupo C; Argissolo Vermelho Amarelo e Argissolo Amarelo, ambos pouco

profundos e associados à mudança textural abrupta.

3.2.5 Discussão Preliminar

Em Hidrologia, os solos são classificados de acordo com a susceptibilidade a

erosão e a produção de escoamento. Definida a finalidade, os solos podem ser

classificados segundo Ogrosky e Mockus (1964), apud Sartori et al. (2005a), de acordo

com suas propriedades hidrológicas independentemente da cobertura e da declividade da

bacia.

Na classificação original, o (SCS) reuniu os solos dos Estados Unidos em quatro

grandes grupos baseando-se na premissa de que os perfis de solo com características

semelhantes (espessura, textura, conteúdo de matéria orgânica, estrutura e grau de

expansão) responderão de forma semelhante a uma chuva de grande duração e

intensidade considerável, ou seja, conforme a capacidade de infiltração e produção de

escoamento, sendo a cada um deles atribuído uma letra A, B, C ou D.

Por sua vez, a metodologia de classificação do solo por grupo hidrológico no Brasil

tem sido discutida ao longo do tempo por diversos autores, que, como se observa a

seguir, utiliza como fonte o método proposto para os Estados Unidos da América – SCS

(1932).

Wilken (2978); Tucci et al. (1995); Righetto (1998); Canholi (2005), por exemplo,

utilizam-se da fonte supracitada, e apresentam descrições bastante semelhantes ou

mesmo apenas traduzidas. Nestas publicações foi encontrada pouca ou nenhuma

alteração no que tangue a descrição dos tipos de solo para enquadramento dos mesmos

quanto ao grupo hidrológico. Já quanto aos valores do Número de Curva, a serem

discutidos em capítulo posterior, se observam adaptações tanto nos tipos de uso de solo,

quanto nos valores determinados para cada um destes.

Neste diapasão foram pesquisadas ainda as publicações Brasil (2005) – Manual de

hidrologia básica para estruturas de drenagem do DNIT; e São Paulo (2001) – Instrução

de Projeto: Estudos Hidrológicos do DER. Em ambas as publicações o que se observa

são pequenas alterações quanto à tradução e interpretação dos termos contidos no SCS.

Vale ressaltar, que o Manual do DNIT discorre, ainda que timidamente, sobre a

importância das camadas inferiores do solo em sua classificação por grupo hidrológico,

mas acrescenta que a experiência e o bom censo do projetista vão resolver a

problemática da apreciável incerteza na escolha do CN. Esta incerteza destacada por

DNIT (2005) leva a crer que se trata de metodologia empírica, podendo culminar em

resultados duvidosos.

Observa-se que na definição dos grupos hidrológicos do solo apresentada pelo

(SCS), o maior enfoque está na textura do solo. Segundo Sartori et al. (2005a), isso induz

a maioria dos usuários do método no Brasil a considerar apenas a textura superficial do

solo e enquadrá-los em um dos grupos hidrológicos usando a classificação original

apresentada pelo (SCS).

Já o Manual do DER (2001), adota o estudo de Setzer e Porto (1979), que

conforme visto anteriormente, se trata de publicação brasileira pioneira em adaptar a

tabela de CNs para solos paulistas, propondo:

• Uma nova classe hidrológica de solos: a classe "E" que trata, grosso modo,

de solos muito impermeáveis;

• Números de Número da Curva adaptados aos solos e ao uso dos solos

paulistas.

Assim, até a década de 1980, considerando as publicações disponíveis, e a

possibilidade de interpretações dúbias ou ao menos diversas, os projetistas valiam-se

prioritariamente da metodologia original do SCS como fonte para a determinação do

grupo hidrológico. Neste sentido, recomenda-se o uso de uma fonte que

comparativamente traz maior detalhamento da sistematização feita no SCS, podendo

inclusive ser tratada como uma das mais fiéis ao citado modelo.

A partir de 1979, com a introdução de uma metodologia palpável para as

características brasileiras, dado o esforço empenhado por Setzer e Porto (1979), os

projetistas ganham a opção de comparar os resultados obtidos e então escolher qual

metodologia melhor se aplica ao local em estudo.

Neste ínterim, surge uma nova classificação, igualmente adaptada à realidade

brasileira, contudo, aproximando-se ainda mais da classificação SCS original, de forma

que a mesma pudesse ser melhor aproveitada para as situações brasileiras. Esta nova

classificação foi proposta por Lombardi Neto (1989), e contempla:

• Proposição de uma nova forma de classificação dos solos em grupos

hidrológicos;

• Manutenção dos 4 grupos hidrológicos A, B, C e D do SCS;

• Classificação de todos os solos brasileiros (nova e a antiga nomenclatura)

nos 4 grupos hidrológicos do SCS;

• Simplificação considerável da forma de escolha do grupo hidrológico à

apenas uma consulta às feições pedológicas da bacia em estudo;

• Expansão da tabela de CNs para os diversos tipos de cultura agrícola;

• Manutenção dos valores originais de CN para os diversos usos do solo.

Esta proposta, tem sido melhor aceita tanto sob aspectos práticos como no meio

cientifico, conforme pode-se comprovar nas publicações de Sartori (2004); Sartori et al.

(2005) e Sartori et al. (2005a).

Devem-se considerar alguns aspectos importantes na adaptação da metodologia

proposta por Lombardi Neto (1989), como, por exemplo, a característica dos solos

argilosos localizados no estado de São Paulo, região de clima tropical, de proporcionar

uma boa drenagem de água, divergindo do que acontece nos solos dos Estados Unidos.

De acordo com Sartori (2004), a classificação proposta por Lombardi Neto et al.

(1989) é mais criteriosa, pois leva em consideração a profundidade, a textura, o gradiente

textural entre o horizonte superficial e sub-superficial, a porosidade dos solos e a

atividade da argila que quanto mais alta maior o grau de expansão do solo.

Ainda segundo Sartori (2004), além de ser muito parecida no processo de

desenvolvimento com a original proposta pelo SCS, a classificação é direta como a

original, bastando localizar a bacia sobre um mapa pedológico para se determinar às

classes hidrológicas que nela ocorrem.

Desta forma, propõe-se neste estudo o uso da metodologia adaptada por Lombardi

Neto (1989), utilizando-se ainda como fonte de consulta McCuen (2004); Sartori (2004)

Sartori et al. (2005) e Sartori et al. (2005a).

3.2.6 Bacias do Ribeirão Preto e do Córrego das Palmeiras

Para determinação dos tipos de solo, quanto a classe hidrológica será utilizado

mapa de solos da região de Ribeirão Preto, Oliveira e Prado (1983), adaptado das folhas

do IBGE abaixo descritas, apresentado em escala 1:100.000: Ribeirão Preto SF-23-V-C-I-

1; Serrana SF-23-V-C-I-2; Bonfim Paulista SF-23-V-C-I-3; e Cravinhos SF-23-V-C-I-4.

Quadro 2 - Tipos de Solos Tipos de Solos Descrição dos Tipos de Solos relacionados Grupo

Hidrológico Latossolo Roxo LRe – Eutrófico, A moderado ou chernozêmico, textura

muito argilosa ou argilosa. Unidade Ribeirão Preto. (Typic Eutrorthox)

A

LRd-1 – Distrófico, A moderado ou proeminente, textura argilosa ou muito argilosa. Unidade Barão Geraldo. (Typic Haplorthox)

A

LRd-2 – Distrófico, A moderado, textura argilosa. Unidade Água Vermelha. (Typic Haplorthox)

A

LRa – Ácrico, A moderado, textura argilosa ou muito argilosa. Unidade Capão da Cruz. (Typic Acrorthox e Haplic Acrotthox)

A

LRv – Ácrico ou Distrófico, A moderado, textura argilosa ou muito argilosa. Unidade Jardinópolis. (Typic Acrorthox, Haplic Acrorthox e Typic Haplorthox)

A

LRr – Eutrófico, Distrófico ou Ácrico, A moderado, textura argilosa ou muito argilosa, raso. (Typic Eutrorthox, Typic Haplorthox e Haplic Acrothox)

A

LRc – Ácrico, concrecionário, A moderado, textura argilosa (?). (Petroplinthic (?) Acrorthox)

A

Latossolo Vermelho Escuro

LE-1 – Álico, A moderado, textura média. Unidade Dois Córregos. (Quartzipsammentic, Haplorthox e Typic Haplorthox)

A

LE-2 – Álico ou Distrófico, A moderado, textura média. Unidade Hortolândia. (Typic Haplorthox)

A

LE-3 – Álico, Distrófico ou Ácrico, A moderado, textura argilosa. Unidade Bonfim. (Typic Haplorthox e Haplic Acrtorthox)

A

LE-4 – Álico, Distrófico ou Ácrico, A moderado, textura argilosa. Unidade Limeira. (Typic Haplorthox e Typic Acrorthox)

A

Fonte: Oliveira e Prado (1983)

Quadro 2 - Tipos de Solos (continuação) Tipos de Solos Descrição dos Tipos de Solos relacionados Grupo

HidrológicoLatossolo Vermelho Amarelo

LV-1 – Álico, A moderado, textura média. Unidade Coqueiro. (Quartzipsammentic Haplorthox e Typic Haplorthox)

B

LV-2 – Álico, A moderado, textura média. Unidade Laranja Azeda. (Typic Haplorthox)

B

LV-3 – Álico, A moderado, textura argilosa. Unidade Canchin. (Haplic Acrorthox e Typic Haplorthox)

A

LV-4 – Álico, A proeminente, textura muito argilosa. Unidade Itororó. (Typic Umbriorthox)

A

LV-5 – Álico, A moderado, textura argilosa. Unidade Peroba. (Typic Haplorthox)

A

Terra Roxa Estruturada

TE – Eutrófico ou Distrófico, A moderado. Unidade Estruturada. (Rhodic Paleudalf e Rhodic Paleudult)

B

Brunizem Avermelhado

Bv – Textura argilosa. Unidade Engenho. (Typic Argiudoll) D

Areia Quartzosa Profunda

AQ – Álica, A moderado. (Typic Quartzipsammentic) B

Solos Hidromórficos Hi-1 – Associação de Gley húmico e Gley pouco húmido com ou sem solo orgânico.

D

Hi-2 – Associação de Gley pouco húmico e Gley húmico com ou sem solo orgânico.

D

Hi-3 – Solo Orgânico (Histosol). D

Solos Litólicos Li-1 – Eutróficos ou Distróficos, horizonte, A chernozêmico, proeminente ou moderado, textura argilosa, com ou sem pedras ou cascalho, substrato basalto ou diabásico (Lithic Hapludoll, Lithic Udorthent, Typic Udorthent).

D

Cambissolo Cb – Distrófico, A moderado ou proeminente, textura indiscriminada, bem a imperfeitamente drenado. Unidade Sete Lagoas (Fluventic Oxic Dystrochrept e Oxic Dystrochrept)

D

Fonte: Adaptado Oliveira e Prado (1983)

Os tipos de solo encontrados na região descritos acima, conforme indicação do

mapa, foram avaliados conforme proposto por Lombardi et al. (1989) apud Sartori (2004),

tendo sido obtidos os resultados apresentados na terceira coluna dos Quadro 2.

3.3 DETERMINAÇÃO DO “CURVE NUMBER”

O “Curve Number”, ou Número da Curva, é o principal parâmetro para elaboração

do estudo de vazões de pico de uma determinada região, desta forma, a aproximação dos

valores leva em consideração as características do solo, conforme acima apresentado,

segundo a Classificação dos grupos hidrológicos do mesmo, combinando estes aos tipos

de uso e ocupação do solo evidenciado na referida região.

No Brasil a classificação dos solos existente diverge da classificação proposta pela

metodologia SCS, tradicionalmente utilizada, pois existem tipos de solos e de uso do solo

diversos daqueles calibrados para os Estados Unidos.

O CN definido pelo SCS foi amplamente estudado para as bacias hidrográficas de

diversas partes dos Estados Unidos e possibilitou a definição de vários hidrogramas

unitários que culminaram na elaboração de um hidrograma unitário adimensional para o

modelo em questão.

Nas bibliografias brasileiras que discorrem sobre o assunto, observou-se que

existem divergências tanto quanto à classificação dos tipos de uso do solo como os

valores de CN atribuídos às tipologias.

Desta forma, a seguir são apresentadas as metodologias mais tradicionais de

classificação quanto ao CN observadas na literatura existente, iniciando-se pela mais

difundida delas, Soil Conservation Service, e duas adaptações para a realidade brasileira

selecionadas dentre as bibliografias estudadas, sendo elas: Boletim Técnico do DAEE de

1979, e a metodologia proposta por Lombardi Neto em 1989, que foi ampliada e aplicada

por Sartori (2004), conforme publicações da Revista Brasileira de Recursos Hídricos –

ABRH (Sartori et al., 2005).

3.3.1 Soil Conservation Service – SCS (1972)

A determinação do Número da Curva (CN) leva em consideração os tipos de solo

identificados no item anterior, em conformidade com a classificação adotada pelo Método

SCS (1972), identificado os solos como sendo “A”, “B”, “C” ou “D”, e as características de

uso e ocupação do mesmo, e sua condição hidrológica. O quadro a seguir mostra as

tipologias de uso e ocupação do solo e respectivos números de Número da Curva,

conforme dados adaptados de SCS (1986); Akan e Houghtalen (2003), apud Canholi

(2005).

Quadro 3 - Estimativa de CN para áreas urbanas

Tipo de Solo/Ocupação

Uso e Ocupação do Solo Área

Impermeável (%)

Grupo Hidrológico

A B C D

Áreas Urbanas Áreas Livres

Condições ruins (gramados < 50%) 68 79 86 89

Condições normais (gramados de 50% a 75%)

49 69 79 84

Condições excelentes (gramados > 75%)

68 79 86 89

Áreas Impermeáveis

Estacionamentos pavimentados, telhados, estradas e ruas

98 98 98 98

Pavimentadas com sistema de drenagem

98 98 98 98

Pavimentadas sem sistema de drenagem

83 89 92 93

Cascalho 76 85 89 91

Terra 72 82 87 89

Áreas Urbanas Áreas Comerciais 85 89 92 94 95

Áreas Industriais 72 81 88 91 93

Áreas Residenciais (em função da parte impermeável)

Área Residencial Tipo 1 65 77 85 90 92





Fonte: SCS (1986); Akan e Houghtalen (2003), apud Canholi (2005)

Após a identificação do Número da Curva, o Método Soil Conservation Service tem

por objetivo fornecer os CN para uso nas expressões de determinação das vazões de

enchente. Vale lembrar que, a chuva transforma-se em escoamento superficial, e a

determinação da precipitação efetiva é um dos fatores mais importantes na determinação

da vazão máxima a partir de dados de chuva. Devido ao grande número de variáveis no

processo é difícil de ser calculada. Esta chuva máxima deverá ser determinada

subtraindo-se da precipitação, as perdas devido à interceptação, armazenamento na

superfície e a infiltração.

De acordo com Canholi (2005), a partir do Número da Curva é possível calcular

ainda as precipitações excedentes por meio da identificação da precipitação efetiva. Para

este cálculo assume-se que o armazenamento ao longo do tempo é proporcional ao

volume precipitado.

R = (P - IA)²

(P – IA) + SD

Onde:

R – Número da Curva ou precipitação excedente (mm)

P – precipitação (mm)

IA – abstração inicial (mm)

SD – armazenamento máximo

Assim, considerando a abstração inicial como sendo a água precipitada

interceptada ao longo do caminho da mesma, antes do início do Número da Curva, e

adotando-se que IA = 0.2*SD (referente a uma estimativa de perdas iniciais por

interceptação e retenção), tem-se que:

R = (P – 0.2*SD)²

(P + 0.8*SD)

E esta equação será válida para o caso de P ≥ 0.2*SD

O fator S, conforme descrito anteriormente dependerá do tipo de solo encontrado

na região em estudo, sendo que para sua determinação é necessário identificar

primeiramente o Número da Curva da área.

O Número da Curva poderá ser influenciado pelos seguintes aspectos:

• Umidade antecedente do solo;

• Tipo de solo;

• Ocupação do solo.

Assim sendo, pode-se determinar S, como sendo:

SD = 25.400

- 254 CN

Vale lembrar que, o CN composto deverá ser determinado a partir de ábaco

específico para esta composição, constante do método Soil Conservation Service.

3.3.2 Boletim Técnico DAEE (1979)

Conforme Boletim Técnico, DAEE (1979), a determinação do Número da Curva

será realizada da seguinte forma:

• Localizar a zona ecológica referente à bacia hidrográfica em estudo;

• Identificar neste mapa quais são os tipos de solos envolvidos, recomendando-

se consultar mapa geológico do estado;

• Identificar os grupos de solos conforme tipo de vegetação e grau de defesa,

utilizando o quadro a seguir, e quadros auxiliares não transcritas no presente

estudo, verificar quais os percentuais de cada grupo hidrológico referente ao

tipo de solo identificado, para calcular o CN composto.

Quadro 4 - Numeração das curvas de escoamento superficial de chuvas intensas conforme o complexo hidrológico do solo com a sua cobertura vegetal

Cobertura Vegetal ou tipo de uso do solo

Defesa contra erosão

Situação Hidrológica

de infiltração

Grupo Hidrológico do Solo

A B C D E

Arado, quase sem cobertura vegetal SR Boas 65 80 88 92 95

C Boas 65 78 86 90 92

Cultivos de ciclo curto e arações freqüentes

SR Más 60 72 81 87 90

SR Boas 52 66 75 82 86

C Más 56 65 78 84 87

C Boas 48 60 72 78 82

C-T Más 52 62 74 80 84

C-T Boas 45 55 67 75 80

Cultivos de ciclo médio, arações anuais

SR Más 58 65 73 82 88

SR Obas 54 62 70 79 85

C Más 55 64 72 78 84

C Boas 50 60 67 75 83

T Más 52 62 70 77 82

T Boas 48 55 65 73 80

Semeação, densa ou a lanço, cobertura curta, mas densa, como a das leguminosas e dos pastos em rodízio

SR Más 56 64 72 80 86

SR Boas 50 58 66 76 82

C Más 54 60 69 76 83

C Boas 48 56 64 72 80

T Más 50 58 65 75 80

T Boas 45 52 60 70 76

Pastagem velha, com arbustos Más 65 70 78 85 90

Médias 60 66 75 82 87

Boas 56 62 72 79 84

C Más 55 62 70 78 86

C Médias 42 59 67 75 82

C Boas 50 56 64 72 79

Fonte: DAEE (1979)

Quadro 4 - Numeração das curvas de escoamento superficial de chuvas intensas conforme o complexo hidrológico do solo com a sua cobertura vegetal (continuação)

Cobertura Vegetal ou tipo de uso do solo

Defesa contra erosão

Situação Hidrológica

de infiltração

Grupo Hidrológico do Solo

A B C D E

Reflorestamento SR Más 35 50 62 74 83

SR Boas 30 42 55 68 78

C Más 30 45 57 69 80

C Boas 25 36 52 64 75

Mata, capoeira velha Más 32 40 55 67 76

Boas 18 25 42 58 70

Gramados tratados Más 65 72 78 84 88

Boas 59 67 74 81 86

Estradas de terra SR Más 80 85 90 93 95

C Boas 74 80 86 90 92

Fonte: DAEE (1979)

Em que:

SR – sulcos retos;

C – cultivo em contorno, paralelamente às curvas de nível;

T – terraceamento.

No caso de estradas de terra, SR é quando as águas pluviais são alojadas ao pé

de barrancos, e C quando não atravessam a estrada. A estimativa dos dados numéricos

baseia-se na condição II das bacias hidrográficas em Ai = 0,20 S.

• Identificar por meio de Ábaco, a curva determinada pelo quadro acima e

precipitação total de chuva intensa, e determinar o escoamento superficial mais

provável;

• Identificar e avaliar as condições mensais, sazonais e mesmo anuais, por meio

de Ábaco.

Conforme visto anteriormente, esta metodologia ainda contém algumas restrições,

e, portanto, não será adotada neste estudo, sendo indicado o uso da metodologia de

Sartori et al (2005), apresentada no item a seguir.

3.3.3 Sartori et. al (2005)

A proposta de extensão e adaptação do método elaborado por Lombardi Neto

(1989) publicada por Sartori et al (2005), tem por objetivo usar a metodologia proposta

pelo SCS para determinação de chuva excedente para que a mesma possa ser adaptada

à realidade brasileira, quando aos tipos de solos existentes, e as características dos

mesmos que os classificam como pertencentes aos grupos hidrológicos “A”, “B”, “C” ou

“D”.

De acordo com o manual – National Engineering Handbook, Part. 630, Capítulo 9 –

Hydrologic Soil-Cover Complexes, o Curve Number, para áreas rurais e urbanas podem

ser definidos, conforme mostram os quadros a seguir. Estes mesmos quadros foram

adaptados e apresentados por McCuen (2004) em Hydrologic Analysis and Design – Third

Edition.

Quadro 5 - Curve Number para Áreas Rurais (Agricultura) (1)

Uso do solo Descrição do tipo de uso

e ocupação do solo (2) Condição

Hidrológica (3) Grupos Hidrológicos A B C D

Solo exposto (preparo para cultivo)

Solo exposto -- 77 86 91 94 Cobertura de resíduos de culturas (CR)

Pobre 76 85 90 93 Boa 74 83 88 90

Solo Cultivado Superfície limpa (SR) Pobre 72 81 88 91 Boa 67 78 85 89

SR + CR Pobre 71 80 87 90 Boa 64 75 82 85

Com curvas de nível (C) Pobre 70 79 84 88 Boa 65 85 82 86

C + CR Pobre 69 78 83 87 Boa 64 74 81 85

Com curvas de nível & terraceado (C & T)

Pobre 66 74 80 82 Boa 62 71 78 81

C & T + CR Pobre 65 73 79 81 Boa 61 70 77 80

Pequenas plantações ou culturas

SR Pobre 65 76 84 88 Boa 63 75 83 87

SR + CR Pobre 64 75 83 86 Boa 60 72 80 84

C Pobre 63 74 82 85 Boa 61 73 81 84

C + CR Pobre 62 73 81 84 Boa 60 72 80 83

C & T Pobre 61 72 79 82 Boa 59 70 78 81

C & T + CR Pobre 60 71 78 81 Boa 58 69 77 80

Fonte: 210-VI-NEH, July 2004

Quadro 5 - Curve Number para Áreas Rurais (Agricultura) (continuação) (1)

Uso do solo Descrição do tipo de uso e ocupação do

solo (2)

Condição Hidrológica

(3)

Grupos Hidrológicos

A B C D

Plantações de legumes ou cultivados ou Culturas ou pastos rotativos

SR Pobre 66 77 85 89

Boa 58 72 81 85

C Pobre 64 75 83 85

Boa 55 69 78 83

C & T Pobre 63 73 80 83

Boa 51 67 78 80

Pastagens, cultura permanente ou forragem para formação de pastagens (4)

-- Pobre 68 79 86 89

-- Média 49 69 79 84

-- Boa 39 61 74 80

Campos permanentes -- Boa 30 58 71 78

Parques e Jardins (5) -- Pobre 48 67 77 83

-- Média 35 56 70 77

-- Boa

30 (6)

48 65 73

Combinação de áreas com pastagens e áreas florestadas ou reflorestadas (7)

-- Pobre 57 73 82 86

-- Média 43 65 76 82

-- Boa 32 58 72 79

Áreas Florestadas (8) -- Pobre 45 66 77 83

-- Média 36 60 73 79

-- Boa 30 55 70 77

Chácaras, construções rurais e estradas de terra

-- -- 59 74 82 86

Vias Não pavimentada -- 72 82 87 89

Cascalho -- 76 85 89 91


(1) Condição media de Número da Curva (runoff), considerando IA=0.2;

(2) Áreas cobertas com resíduos de culturas deverá ser utilizado para até 5% de

cobertura durante o ano;

(3) Condições hidrológicas são baseadas em uma combinação de fatores que pode

afetar a infiltração e o escoamento superficial, incluindo: a) densidade de áreas

cultivadas por vegetais; b) período no qual a área esta coberta ou vegetada

durante o ano; c) quantidade de área gramada ou cultivada por leguminosas; d)

percentual de resíduos de culturas anteriores sobre a superfície (boa > 20%), e e)

grau de superfície compacta. Pobre: fatores que dificultam a infiltração e colaboram

com o aumento do escoamento superficial. Bom: fatores que colaboram com a

infiltração, e, portanto, reduzem o escoamento superficial;

(4) Pobre: < 50% cobertura ou pastagem densa. Média: 50-75% coberto, sem

pastagem densa; boa > 75% de cobertura e pastagem rara ou ocasional;

(5) Pobre: < 50% cobertura; Média: 50-75% cobertura; Boa> 75% de cobertura;

(6) O valor mínimo de CN deve ser igual a 30, ainda que o valor obtido seja inferior;

(7) CN determinado neste caso considera 50% da área coberta com árvores ou

vegetação densa, e os outros 50% de área com pastagem. Outras combinações

podem ser obtidas calculando-se CN de áreas florestadas em composição com o

CN de áreas de pastagens;

(8) Pobre: pequenas florestas, árvores de pequeno porte, e áreas arbustivas

destruídas por pastagens ou queimadas regularizadas. Média: as árvores estão

menos densas, mas não houve queima, e há uma cobertura razoável de área

florestada. Boa: as árvores estão protegidas e as demais áreas cobertas.

De acordo com Sartori (2004), a adaptação das tabelas do CN para usos agrícolas,

principalmente sobre as definições dos tipos de culturas e manejo agrícola baseada nos

resultados do estudo proposto em sua dissertação e nos trabalhos de Silva (1996) e

Lombardi Neto (não publicado), e também nos próprios valores do CN da tabela do SCS,

resultam no quadro a seguir.

Quadro 6 - CN de escoamento superficial para usos agrícolas (IA = 0,2.S, condição II de umidade antecedente e condição hidrológica superficial média)

Descrição da cobertura Número da curva para os grupos

Uso Tratamento ou manejo do solo A B C D

Solo Exposto

Solo exposto 83 86 91 94

Terra Arada + SRC 81 85 90 93

RCS 75 83 88 90

Culturas Anuais (Ca)

N* + SRC 77 84 89 91

N* + RCI 72 80 85 88

N* + RCSI 66 74 80 82

N* + RCS 63 70 77 80

Culturas Temporárias (Ct) N* 65 75 81 83

N* + RCS 61 71 78 81

Culturas Perenes (Cp) N* 43 65 76 82

N* + RCS 32 58 72 79

Pastagem

Degradada 68 79 86 89

Nativa 49 69 79 84

Melhorada 39 61 74 80

Reflorestamento N* 45 66 77 83

N* + RCS 35 55 70 77

Vegetação Natural Capoeira 30 48 65 73

Mata 20 400 49 52

Estradas e Construções Rurais < 50% impermeável 59 74 82 86

Estradas e Construções Rurais > 50% impermeável 72 82 87 89

Fonte: Sartori (2004)

Legenda:

N*: Plantio em nível ou contorno

Ca: Culturas anuais (plantio e colheita anual). Exemplo: milho, soja, etc.

Ct: Culturas temporárias (plantio a cada 3 ou mais anos). Exemplo: cana-de-açúcar

Cp: Culturas perenes. Exemplo: pomar, café

SRC: Sem resíduo cultural

RCI: Resíduo cultural incorporado < 2 t/ha

RCSI: Resíduo cultural semi-incorporado 2 a 4 t/ha

RCS: Resíduo cultural na superfície > 5 t/ha

Pastagem: Degradada - presença de compactação superficial, utilização de queimadas, e

até 25 % da área sem vegetação, mesmo no período chuvoso. Nativa: Pasto natural

sendo feito controle de manejo de animais e limpezas esporádicas. Melhorada: Correção

de acidez e fertilização, plantio de gramíneas adaptadas, manejo de animais.

Quadro 7 - Curve Number para áreas urbanas (1)

Descrição do tipo de cobertura e condições hidrológicas

Área Impermeável (%) (2)

Grupo Hidrológico

A B C D Área urbana totalmente desenvolvida (vegetação estabilizada)

-- -- -- --

Espaços livres (parques, cemitérios, etc) (3) -- -- -- --

Condições ruins (cobertura vegetal < 50%) 68 79 86 89

Condições médias (cobertura vegetal 50-75%) 49 69 79 84

Condições boas (cobertura vegetal > 75%) 39 61 74 80

Áreas impermeáveis -- -- -- --

Estacionamentos pavimentados, telhados e ruas 98 98 98 98

Ruas e rodovias -- -- -- --

Pavimentadas, com sistema de drenagem 98 98 98 98

Pavimentadas, sem sistema de drenagem 83 89 92 93

Cascalho 76 85 89 91

Não pavimentada 72 82 87 89

Áreas urbanas não ocupadas -- -- -- --

Áreas permeáveis (natural) (4) 63 77 85 88

Áreas impermeáveis (artificial) 96 96 96 96

Distritos urbanos: Comercial 85 89 92 94 95

Distritos urbanos: Industrial 72 81 88 91 93

Residencial: Tipo 1 (aprox. 500 m²) 65 77 85 90 92






Áreas urbanas em desenvolvimento (permeável, sem vegetação) 77 86 91 94


(1) Condição de escoamento superficial média, e IA = 0.2S;

(2) O percentual de área impermeável considerado foi utilizado na composição do CN.

Outros aspectos adotados: áreas impermeáveis estão conectadas diretamente ao

sistema de drenagem, áreas impermeáveis tem CN igual a 98, e áreas permeáveis

são consideradas como espaços abertos e com boas condições de drenagem;

(3) CN apresentado equivale ao de áreas gramadas ou com pastagem. Um CN

composto pode ser utilizado para outras combinações de áreas abertas;

(4) CN composto para áreas naturalmente desocupadas devem ser consideradas

utilizando as figuras abaixo, fundamentadas na área impermeável (CN = 98) e na

área permeável (CN variável). Para as áreas permeáveis adota-se como

equivalente condições hidrológicas ruins.

Ilustração 1 - CN composto para áreas impermeáveis conectadas Fonte: 210-VI-NEH, July 2004.

Ilustração 2 - CN composto para áreas impermeáveis isoladas e inferior a 30%

Fonte: 210-VI-NEH, July 2004.

Sartori et al (2005) simula a aplicação do método SCS para a Microbacia

Hidrográfica do Ribeirão dos Marins, localizada no município de Piracicaba-SP, seguindo

para tanto os seguintes passos:

1. Estimativa de Chuva Excedente

Como visto anteriormente, de acordo SCS (1972) a chuva excedente pode ser

determinada por meio da equação apresentada abaixo:

R = (P – 0.2*SD)²

(P + 0.8*SD)

E o parâmetro SD será determinado pela equação:

SD =25.400

- 254 CN

Para determinação do CN, de acordo com Sartori (2004), deve-se considerar ainda,

além do que já foi exposto no capítulo anterior, a condição de umidade antecedente,

parâmetro que depende do volume precipitado num período de 5 a 30 dias antes de uma

determinada chuva, a qual é denominada de “Precipitação Antecedente”. Assim sendo, o

método SCS definiu três condições de umidade antecedente do solo, quais sejam:

• Condição I: Condição em que os solos de uma bacia hidrográfica estão secos,

mas não ao ponto de murchamento das plantas, é quando se ara ou cultiva

bem o solo.

• Condição II: É o caso em que os solos encontram-se na “umidade ideal”, isto é,

nas condições que precederam a ocorrência de uma enchente máxima anual

em numerosas bacias hidrográficas.

• Condição III: Condição em que os solos se apresentam quase saturados,

quando da ocorrência de chuvas fortes ou fracas e baixas temperaturas

durante 5 dias anteriores a uma determinada precipitação.

De acordo com McCuen (1989) apud Sartori (2004), a umidade antecedente pode

ser identificada a partir dos limites identificados no quadro a seguir.

Quadro 8 - Limites de Umidade Antecedente

Condições de Umidade AntecedentePrecipitação acumulada nos 5 dias antecedentes em mm

Estação Seca Estação Úmida I Menor que 13 Menor que 35

II 13 a 28 36 a 53

III Maior que 28 Maior que 53

Fonte: McCuen (1989) apud Sartori (2004).

No caso de haver necessidade de transformar os CN identificado para determinado

grupo hidrológico de solo e seu respectivo uso e ocupação de solo, Prakash et al (1996)

apud Sartori (2004), apresenta equações de correlação e quadro para que o CN pode

estar adequado aos limites de umidade antecedente da região estudada.

2. Cálculo do Hidrograma de Escoamento Superficial

O Hidrograma adotado pelo SCS foi o Hidrograma Unitário Adimensional

Triangular, sendo que o mesmo possui características similares ao Hidrograma Unitário

Adimensional Curvilíneo, como o tempo de pico, o pico e o volume total escoado

superficialmente ocorre antes do tempo de pico, divergindo no tempo de base que é 8/3

do tempo de pico (2,67tp).

A seguir são apresentadas as equações utilizadas por Sartori et. al (2005) na

determinação do hidrograma unitário triangular.

Tempo de Pico

tp = 2*tc

3

Tempo de Recessão

tr = 10*tc

9

Vazão máxima de projeto

qp = 3,125*A*Q

tc

Onde:

tp – tempo de pico (horas);

tr – tempo de recessão (horas);

tc – tempo de concentração (horas);

qp – vazão máxima de projeto (m³/s);

A – área de drenagem (km²);

Q – chuva excedente (cm).

Com os valores de qp, A, tc e Q = 1 cm, têm-se o hidrograma unitário triangular do

SCS.

Para a construção do hidrograma resultante a partir de uma dada precipitação é

necessário adotar a duração de chuva excedente (D), por meio da expressão abaixo:

D = 0,133* tc


O presente estudo propõe a aplicação do Método SCS, conforme proposto por

Sartori et al (2005), para o cálculo do CN de forma que os ábacos e tabelas a serem

utilizados provirão das fontes McCuen (2004), Lombardi Neto (1989) e Sartori (2004),

apresentadas no decorrer deste capítulo.

Para cálculo do CN nas bacias do Ribeirão Preto e do Córrego das Palmeiras é

necessário avaliar os mapas de solos e de Zoneamento (uso e ocupação do solo), de

forma a obter os números de curva correspondentes a cada uma das combinações

observadas na região em estudo. A partir destes números será composto o CN da bacia.

O mapa de uso e ocupação do solo a ser utilizado será o Mapa de Zoneamento

proposto no Plano Diretor do município de Ribeirão Preto, do ano de 2007, aprovado pela

Lei Complementar Câmara Municipal de Ribeirão Preto nº 2.157 de 08.01.2007, que

Dispõe sobre o parcelamento, uso e ocupação do solo no município de Ribeirão Preto.

De acordo com o mapa do Macrozoneamento elaborado em 2007, sob

coordenação do Secretário Marcos A. Spinola de Castro, as zonas de uso e ocupação do

solo podem ser assim divididas, com conformidade com artigo 4º. da Lei Complementar nº

2.157 de 08.01.2007:

• ZUP – Zona de Urbanização Preferencial;

• ZUC – Zona de Urbanização Controlada;

• ZR – Zona Rural;

• ZPM – Zona de Proteção Máxima.

3.4 VAZÃO MÁXIMA DE PROJETO E SEGURANÇA DE

BARRAMENTOS

3.4.1 Introdução

Em primeira instância, cabe destacar alguns conceitos importantes que serão

abordados no decorrer do presente estudo, como, por exemplo:

Área de Drenagem: área de contribuição ou bacia hidrográfica em que os

escoamentos superficiais e subsuperficiais convergem naturalmente para um único ponto

de saída, dito exutório. O traçado da área de drenagem pode ser feito a partir dos pontos

de cota mais alta, corando perpendicularmente as curvas de nível, e de forma que

nenhum curso d’água seja cruzado desta linha imaginária.

Talvegue: linha por onde correm as águas no fundo de um vale, definida pela

intersecção de planos das vertentes.

Duração da precipitação: período de tempo que ocorre uma precipitação,

normalmente expressa em horas ou minutos, geralmente.

Intensidade da precipitação: relação entre a altura pluviométrica e a duração do

evento, expressa em mm/hora ou mm/minuto.

Vazão de Projeto: as vazões de enchente determinam a vazão máxima de projeto

que pode ocorrer em um determinado período de retorno, sobre uma bacia hidrográfica.

Período de retorno: é o período de tempo, expresso em anos, em que um evento

hidrológico, como, por exemplo, uma cheia, é igualada ou excedida.

O estudo de vazões para o dimensionamento de dispositivos de controle de cheias

e enchentes deve levar em consideração alguns aspectos importantes, como as

metodologias técnicas de dimensionamento disponíveis e o atendimento aos requisitos

normativos para regularização das estruturas conforme legislação vigente.

A elaboração dos projetos de macrodrenagem depende de alguns dados

preliminares, como, por exemplo, a estimativa do escoamento superficial direto e o cálculo

da vazão máxima de projeto, como será visto ao longo deste capítulo.

Neste sentido, o manual do FCHT Diretrizes Básicas para projetos de Drenagem

Urbana para o município de São Paulo, destaca que:

“O volume do escoamento superficial direto é primordialmente determinado pela

quantidade de água precipitada, características de infiltração do solo, chuva antecedente,

tipo de cobertura vegetal, superfície impermeável e retenção superficial. Já o tempo de

trânsito das águas (que determina os parâmetros de tempo do hidrograma do escoamento

superficial direto) é função da declividade, rugosidade superficial do leito, comprimento de

percurso e profundidade d'água do canal. Portanto, os efeitos da urbanização na resposta

hidrológica das bacias de drenagem devem ser analisados sob a ótica tanto do volume do

escoamento superficial direto, quanto do tempo de trânsito das águas.”

As metodologias de cálculo da vazão máxima de projeto, e demais aspectos

relacionados aos procedimentos adotados, para elaboração do Plano de Macrodrenagem

das Bacias do Ribeirão Preto e do Córrego das Palmeiras, serão apresentadas

sucintamente a seguir.

No que se refere aos aspectos de regularização da implantação das estruturas,

tem-se que a vazão de projeto deverá ser calculada considerando todos os requisitos

normativos e legais estabelecidos por órgãos reguladores, como, por exemplo, o

Departamento de Águas e Energia Elétrica (DAEE) e a Companhia de Tecnologia de

Saneamento Ambiental (CETESB).

No caso do DAEE, em 30 de Julho de 2007, foi publicado manual contendo

Instruções Técnicas DPO para os seguintes estudos e projetos referente à apresentação

de projetos para obtenção de outorgas:

• IT DPO nº. 01 – requerimentos, documentação técnica associada e seus

instantes de apresentação ao DAEE;

• IT DPO nº. 02 – critérios para elaboração de estudos hidrológicos e hidráulicos;

• IT DPO nº. 03 – conteúdo mínimo de estudos técnicos para implantação de

obras hidráulicas;

• IT DPO nº. 04 – conteúdo mínimo de estudos técnicos para regularização de

obras hidráulicas existentes.

Nessas ITs destaca-se que:

• Na elaboração de estudos hidrológicos para a determinação da vazão

máxima de projeto, a metodologia convencionada para bacias de até 2 km² de

área de drenagem é o Racional.

• O período de retorno deverá ser no mínimo de 25 anos para Zona Rural e 100

anos para Zona Urbana ou de expansão urbana, para cálculo de vazões

máximas. No caso de projetos de canalizações ou travessias de maior porte,

independente de sua localização o período de retorno será de 100 anos, no

mínimo. No caso de barramentos convencionaram-se como período de

retorno mínimo os seguintes valores:

Quadro 9 - Tempo de Retorno (anos) - Barramentos

Maior altura do barramento H (m)

Região de influência a jusante

Sem risco para habitações ou pessoas

Com risco para habitações ou pessoas

H ≤ 5 100 5000

5 < H ≤ 10 500 1.000

H > 10 1.000 10.000

Fonte: DAEE (2007).

• Para o cálculo do escoamento superficial direto, tem-se que os coeficientes e

parâmetros devem ser avaliados para as condições atuais da bacia de

contribuição, devendo os mesmos ser corrigidos para uma condição futura, de

acordo com projeções de evolução do uso e ocupação dos solos da bacia,

respeitando-se os mínimos de 0,25 para Coeficiente de Escoamento

Superficial Direto; e 60 para Curve Number.

• Sobre o tempo de concentração convencionou-se que o máximo permitido

deverá respeitar o resultado obtido a partir da seguinte expressão:

2

tc = 57* L²

S

Onde:

tc – tempo de concentração (min);

L – comprimento do talvegue (km);

S – declividade do talvegue (m/km), média ou equivalente.

Para determinação da intensidade de chuvas de projeto é necessário utilizar as

equações de intensidade, duração e freqüência consolidadas ou aceitas pelo DAEE.

Na regularização de obras existentes também foram estabelecidos critérios

mínimos para análise dos estudos, como pode ser observado na IT DPO nº. 02/2007.

Conforme IT DPO nº. 03/2007, os estudos hidrológicos para implantação de obras

hidráulicas devem conter os seguintes itens mínimos:

1. Estudos Hidrológicos desenvolvidos por métodos indiretos:

a. Valor da área da bacia de contribuição limitada pela seção da obra ou

interferência;

b. Metodologia empregada: discriminação e justificativa;

c. Perfil do talvegue desde o divisor de águas até a seção de projeto: tabela

e gráfico;

d. Determinação da declividade média ou equivalente do talvegue;

e. Determinação do tempo de concentração (tc) relativo à bacia de

contribuição;

f. Definição do coeficiente de escoamento superficial (C, C2) o do número de

curva (CN);

g. Período de retorno (TR), definido em função do porte da obra;

h. Cálculo da intensidade da chuva de projeto (it,T);

i. Determinação da vazão de enchente de projeto, do respectivo hidrograma

e de seu volume;

j. Desenho: Planta planialtimétrica da bacia de contribuição, obtida a partir

das folhas do IBGE (1:50.000), com hidrografia e limites da área de

drenagem.

2. Estudos Hidrológicos desenvolvidos por métodos estatísticos diretos:

a. Informações sobre o posto fluviométrico: entidade operadora,

identificação, coordenadas, área de drenagem controlada, período de

observação;

b. Apresentação do valor da área da bacia de contribuição limitada pela

seção da obra ou interferência;

c. Apresentação da metodologia empregada: discriminação e justificativa;

d. Série histórica de vazões máximas;

e. Análise de consistência e homogeneidade da série histórica de dados

fluviométricos;

f. Curva de probabilidade de ocorrência de vazões máximas;

g. Correlação entre a bacia definida pelo posto fluviométrico analisado e a

bacia de contribuição limitada pela seção de projeto;

h. Período de retorno (TR) – definido em função do tipo de obra;

i. Determinação da vazão de enchente de projeto, do respectivo hidrograma

e de seu volume;

j. Desenhos: planta planialtimétrica da bacia de contribuição, obtida a partir

das folhas do IBGE (1:50.000), com hidrografia e limites da área de

drenagem; e planta de localização do posto fluviométrico escolhido, com a

hidrografia, sede municipal e rodovias de acesso.

Os limitantes para os projetos hidráulicos de implantação de estruturas e também

para estruturas já construídas serão apresentados em momento oportuno, quando da

definição dos dispositivos que poderão ser construídos, implantados ou que precisem ser

regularizados por tratar-se de estrutura pronta, no controle da vazão excedente das

bacias em estudo.

Tendo em vista o exposto acima, observa-se que os métodos de cálculo de chuvas

excedentes ou chuvas máximas de projeto podem conter limitantes, principalmente

quanto ao tempo de retorno para o qual os métodos disponíveis foram sistematizados.

Desta forma, apresentam-se a seguir algumas informações sobre os métodos, e a

possibilidade de extrapolação dos resultados obtidos de forma a obter-se os resultados

em conformidade com os padrões mínimos estabelecidos de período de retorno, dentre

outros.

3.4.2 Cálculo de Vazão Máxima de Projeto ou Catastrófica

A vazão máxima de um rio é entendida como sendo o valor associado a um risco

de ser igualado ou ultrapassado. O hidrograma de projeto ou hidrograma tipo é uma

seqüência temporal de vazões relacionadas a um risco de ocorrência. Esta seqüência se

caracteriza pelo seu volume, distribuição temporal e valor máximo (pico do hidrograma).

A vazão máxima é utilizada na previsão de enchentes e no projeto de obras

hidráulicas tais como condutos, canais, bueiros, entre outras; já o hidrograma de projeto é

necessário quando o volume, a distribuição temporal e o pico são importantes no

funcionamento da obra hidráulica, como no caso de reservatórios.

Diversas são as metodologias de cálculo para o estudo de vazões de enchentes,

sendo que de acordo com DAEE (2006), Guia Prático para Projetos de Pequenas Obras

Hidráulicas, o uso das mesmas deve levar em consideração os dados disponíveis para

seu desenvolvimento, conforme abaixo apresentado.

Figura 1- Diagrama de Metodologias adotadas para a estimativa de vazões máximas

Fonte: DAEE (2006)

Dentre os processos indiretos para obtenção de dados para o planejamento urbano

no caso de enchentes e cheias podem-se ser realizados conforme modelos de chuva-

Número da Curva, podendo ser elaborados com simulações discretas ou contínuas,

conforme abaixo especificado.

No caso das simulações discretas é feita uma análise estatística de dados

históricos sobre os picos e volumes de cheias, selecionando-se os eventos extremos.

Neste tipo de simulação são gerados hietogramas com base nas equações do tipo IDF. A

partir destes dados são gerados hidrogramas dos eventos críticos e assume-se que a

vazão excedente apresenta a mesma recorrência estatística da chuva que a gerou.

DAEE (2006), no entanto, não estabelece metodologia para a distribuição do

hietograma.

As simulações contínuas são aplicáveis no dimensionamento de bacias de

detenção e outras soluções não convencionais, sendo necessária a obtenção de dados

históricos contínuos.

No caso de simulações sem dados históricos contínuos, Canholi (2005) recomenda

o uso de modelos pseudocontínuos, onde são elaborados hietogramas para eventos

extremos, e por meio de modelos discretos, obtêm-se os hidrogramas correspondentes.

Também são selecionados os picos máximos anuais ou os volumes máximos dos

Números da Curva e realizam-se análises estatísticas de vazão x freqüência ou volume x

freqüência.

O método de cálculo tanto de vazões de pico quanto de vazões excedentes deverá

ser definido com base nas informações disponíveis sobre a bacia hidrográfica em

questão, e assim sendo, o Tempo de Retorno adotado poderá não ser correspondente ao

previsto nas normatizações para outorga e licenciamento da estrutura. Desta forma, os

técnicos projetistas podem se valer de métodos de extrapolação que permitam a obtenção

de resultados de vazão com o período de retorno adequado a partir da vazão calculada

pelo método selecionado anteriormente.

3.4.3 Extrapolação de Vazão

Dada a impossibilidade de se utilizar a IDF para período de retorno superior a 200

anos, limite máximo de uso do método de cálculo de vazão, a determinação da vazão

para 1.000 anos ou para 10.000 anos, será realizada por meio de métodos não

tradicionais, conforme exposto a seguir.

Neste caso, é importante ressaltar que há a possibilidade de ocorrer super-

dimensionamento de estruturas e dispositivos, acarretando em aumento dos custos e da

complexidade técnica dos mesmos. Desta forma, a análise dos valores obtidos, e também

das condições futuras em relação à implantação de estruturas, deverá ser bastante

criteriosa. Recomenda-se neste sentido que os órgãos competentes pela implantação das

estruturas e técnicos projetistas discorram sobre o assunto para que a avaliação

aproxime-se ao máximo da realidade local.

Uma extrapolação dos picos de vazão gerados sinteticamente é possível a partir de

um período de retorno com a discretização sugerida de 10, 25, 50, 100 e 200 anos, para

IDF regional, fazendo uso de uma equação logarítmica (também conhecida como regra de

Füller) conforme equação a seguir:

Qp (T) = A + B*log(T)

3.4.4 Vazão máxima de projeto a partir de dados de postos fluviométricos

A partir destas informações é possível obter a vazão máxima de projeto para

período de retorno de até 100 anos, e proceder à extrapolação da mesma para o período

necessário, chegando aos 10.000 anos, na hipótese mais restritiva imposta pelas normas

atuais.

O método de cálculo a ser utilizado neste caso será o Método de Log-Pearson tipo

III, originalmente apresentado por H. A. Foster em 1924. Conforme Foster, o método

requer o uso dos dados observados para se calcular a média ( μ ), o desvio padrão (σ ) e

o coeficiente de assimetria da distribuição ( s ). No entanto, a prática corrente consiste

primeiro em transformar os dados observados em forma de logaritmos, e então calcular

os parâmetros estatísticos.

Por causa desta transformação, o método é denominado de Log-Pearson tipo III.

Os seguintes símbolos são usados no método de Log-Pearson tipo III:

• n - número de eventos hidrológicos extremos considerados;

• iy - evento hidrológico extremo anual (vazão máxima anual), sm /³ ;

• iY - logaritmo de iy na base 10;

• μ - média de iY ;

• σ - desvio padrão de iY ;

• s - coeficiente de assimetria de iY ;

• pK - coordenada Pearson Tipo III expressa em números de desvios padrões

em relação à média, para vários períodos de retorno (tabelado).

Em que:

• =

⋅=n

iiY

n 1

1μ

• ( )=

−⋅−

=n

iiY

n1

2

1

1 μσ

• ( ) ( ) ( )−

−⋅⋅−⋅−

=n

iiY

nn

ns

1

3

3

1

21μ

σ

• ( ) ( )

−

+⋅

−=⋅= 11

660

23

sssK

ssK pp

Tabela 1- Valores de ( )0=sK p

Intervalo de recorrência (TR) 2 5 10 25 50 100 200 1000

Probabilidade de ocorrência (P) 50% 20% 10% 4% 2% 1% 0,5% 0,1%

( )0=sK p 0,001 0,842 1,282 1,751 2,054 2,326 2,576 3,090

A aplicação da distribuição segue o roteiro:

• Selecionam-se os valores da amostra ( iy );

• Calcula-se para cada valor sua variável reduzida ( ( )ii yY ln= );

• Calculam-se os parâmetros μ , σ , s e ( )sK p da amostra reduzida;

• Calculam-se os valores ajustados das variáveis reduzidas

( ) ( )TRsKTRY pajustado ,⋅+= σμ ;

• Calcula-se o valor ajustado da amostra ( ) ( )TRYajustado

ajustadoeTRy = .

3.4.5 Extrapolação de resultados obtidos a partir de curva IDF

a) Metodologia de extrapolação utilizando formulação matemática

O estudo de chuvas intensas tem por finalidade estabelecer as equações

intensidade – duração – freqüência.

As equações existentes de regiões próximas ao traçado da rodovia poderão ser

analisadas e incorporadas ao estudo, desde que representem o regime de chuvas

intensas do local da obra em estudo.

Deverão ser apresentados os seguintes elementos:

• Equações de intensidade - duração – freqüência indicando a fonte,

localização do posto e período de coleta dos dados;

• Gráficos comparativos relacionando a intensidade pluviométrica e a duração

da chuva para períodos de recorrência de 10, 25, 50, 100 e 200 anos.

As curvas de intensidade-duração-freqüência (IDF) são construídas a partir de

registros históricos de alturas de precipitação versus duração, podendo ser utilizadas para

o emprego de diversas metodologias de cálculo de vazões de projeto, dependendo do

tempo de retorno correspondente.

A partir de uma curva IDF (200 anos) é possível proceder à extrapolação por

operações matemáticas de forma a equacionar valores para a vazão máxima de projeto

para um período de retorno superior, até 10.000 anos, hipótese mais restritiva imposta

pelas normas vigentes de regularização de obras hidráulicas.

Neste caso, o cálculo poderia seguir as seguintes etapas:

Extrapola-se o resultado da IDF (200) para IDF (10.000) como segue:

Este valor da IDF (10.000) poderá então ser utilizado nas simulações.

b) Metodologia de extrapolação por diferença de alturas precipitadas

Outra proposta pode ser formulada para a extrapolação da chuva excedente.

Fazendo-se uso da metodologia proposta no método de GRADEX, sugere-se que a

geração das vazões máximas nas bacias seja calculada pelo método SCS até o período

de retorno de 100 anos. A partir de então será considerado que todo o solo da área de

estudo atingiu o índice máximo de saturação.

A chuva que exceder ao período de retorno de 100 anos será convertida

diretamente em vazão tendo em vista um coeficiente de run-off unitário.

Assim sendo, tem-se:

Q (t, TR = 10.000) = Q (t, TR = 100)

Em que:

Q (t, TR = 100) igual à vazão sintética.

f(A*(P(t=dc,TR = 10.000) – P(t=dc, TR=100)

IDF(10.000) = IDF(200)* Ln (10.000)

Ln (200)

Em que:

f – função distribuição temporal da chuva e A área da bacia.

P(t=dc, TR=100) = IDF (t=dc, TR=100)*dc

P(t=dc, TR=10.000) = IDF (t=dc, TR=10.000)*dc

Conforme proposto no item “a”.


Para a avaliação da metodologia mais adequada para estudo da vazão máxima de

projeto e obtenção de outros dados necessários à aplicação da metodologia SCS, foram

pesquisados no município de Ribeirão Preto e região os postos fluviométricos,

pluviográficos e pluviométricos, que continham série histórica disponível, obtendo-se os

seguintes resultados.

Quadro 10 - Postos Pluviométricos no município de Ribeirão Preto Código Nome Rio Responsável Operadora Latitude Longitude Altitude (m)

2147004 CLUBE DE REGATAS RIO PARDO FCTH/DAEE-SPFCTH/DAEE-SP

-21°6’0” -47°45’0” 490

2147006 RIBEIRÃO PRETO RIO PARDO FCTH/DAEE-SPFCTH/DAEE-SP

-21°13’0” -47°52’0” 500

2147008 FAZENDA SERRA (US. JUNQUEIRA)

RIO PARDO FCTH/DAEE-SP DESATIVADA -21°18’0” -47°52’0” 680

2147013 FAZENDA SANTA AMÉLIA

RIO MOGI-GUAÇU

FCTH/DAEE-SPFCTH/DAEE-SP

-21°18’0” -47°56’0” 590

2147060 USINA TANQUINHO (SANBRA)


2147061 RIBEIRÃO PRETO (ACCO)


2147080 RIBEIRÃO PRETO (DAET)


2147089 RIBEIRÃO PRETO RIO PARDO FCTH/DAEE-SP DESATIVADA -21°10’0” -47°47’0” 520

2147090 FAZENDA BARRA (US. JUNQUEIRA)


2147091 FAZENDA BAIXADÃO (US. JUNQ.)


2147095 FAZENDA SANTO ANTÔNIO B. VISTA


2147112 RIBEIRÃO PRETO (EMSA)


Fonte: Banco de Dados HIdroweb – ANA (disponível em www.ana.gov.br)

Quadro 11 - Postos Fluviométricos no município de Ribeirão Preto

Código Nome Rio Responsável Operadora Latitude Longitude Altitude

(m)

Área de Drenagem

(km²)

61834000 CLUBE DE REGATAS

RIO PARDO FCTH/DAEE-SPFCTH/DAEE-SP

-21°6’13” -47°45’26” 495 10679

61840000 PARQUE RIBEIRÃO PRETO

RIO PARDO ANA DESATIVADA -21°6’0” -47°45’0” 530 10652

Fonte: Banco de Dados HIdroweb – ANA (disponível em www.ana.gov.br)

Quadro 12 - Postos Pluviométricos na região de Ribeirão Preto

Código Nome Rio Município Responsável Operadora Latitude LongitudeAltitude

(m)

2047024 FAZENDA N.S. DAS GRAÇAS

RIO SAPUCAÍ PAULISTA

BATATAIS ANA DESATIVADA -20°44’0” -47°33’0” 658

2047029 BATATAIS RIO SAPUCAÍ PAULISTA

BATATAIS FCTH/DAEE-SP

FCTH/DAEE-SP

-20°53’0” -47°37’0” 860

2047064 FAZENDA FLORESTA


BATATAIS FCTH/DAEE-SP

DESATIVADA -20°58’0” -47°31’0” 880

2147012 FAZENDA DAS FLORES

RIO MOGI-GUAÇU CRAVINHOS FCTH/DAEE-SP

FCTH/DAEE-SP

-21°20’0” -47°47’0” 720

2147014 CRAVINHOS RIO MOGI-GUAÇU CRAVINHOS FCTH/DAEE-SP

FCTH/DAEE-SP

-21°22’0” -47°43’0” 700

2147015 TIBIRICA (CMEF) RIO PARDO CRAVINHOS FCTH/DAEE-SP

DESATIVADA -21°23’0” -47°42’0” 690

2147122 FAZENDA SANTO ANDRÉ

RIO PARDO CRAVINHOS FCTH/DAEE-SP

DESATIVADA -21°22’0” -47°43’0” 700

2047030 FAZENDA PORANGABA

RIO PARDO JARDINÓPOLISFCTH/DAEE-SP

DESATIVADA -20°54’0” -47°50’0” 540

2147002 JURUCE (SARANDI -CMEF)

RIO PARDO JARDINÓPOLISFCTH/DAEE-SP

DESATIVADA -21°4’0” -47°45’0” 580

2147092 JARDINÓPOLIS RIO PARDO JARDINÓPOLISFCTH/DAEE-SP

FCTH/DAEE-SP

-21°1’0” -47°46’0” 580

2047079 CÂNDIA RIO PARDO PONTAL FCTH/DAEE-SP

FCTH/DAEE-SP

-20°4’0” -47°59’0” 540

2048033 DESENGANO RIO PARDO PONTAL ANA FCTH/DAEE-SP

-20°59’57” -48°1’28” 511

2048101 FAZENDA BELA VISTA

RIO PARDO PONTAL FURNAS FURNAS -20°5’0” -48°5’0” -

2148003 PONTAL RIO MOGI-GUAÇU PONTAL FCTH/DAEE-SP

FCTH/DAEE-SP

-21°1’0” -48°2’0” 500

2147011 FAZENDA CORREDEIRA

RIO PARDO SERRA AZUL ANA FCTH/DAEE-SP

-21°19’17” -47°28’44” 530

2147007 SERRANA RIO PARDO SERRANA FCTH/DAEE-SP

FCTH/DAEE-SP

-21°13’0” -47°36’0” 540

2147040 SERTÃOZINHO RIO PARDO SERTÃOZINHOFCTH/DAEE-SP

DESATIVADA -21°8’0” -47°59’0” 550

2147067 CRUZ DAS POSSES RIO PARDO SERTÃOZINHOFCTH/DAEE-SP

FCTH/DAEE-SP

-21°5’0” -47°54’0” 540

2147078 FAZENDA SANTA ELIZA

RIO PARDO SERTÃOZINHOFCTH/DAEE-SP

DESATIVADA -21°0’0” -47°0’0” -

2147079 FAZENDA VILA MARIA

RIO PARDO SERTÃOZINHOFCTH/DAEE-SP

DESATIVADA -21°0’0” -47°0’0” -

2148007 USINA SÃO FRANCISCO

RIO MOGI-GUAÇU SERTÃOZINHOFCTH/DAEE-SP

FCTH/DAEE-SP

-21°11’0” -48°7’0” 490

2148009 USINA SÃO FRANCISCO


DESATIVADA -21°11’0” -48°7’0” 500

2148123 USINA SANTA ELISA


FCTH/DAEE-SP

-21°6’0” -48°4’0” 520

Fonte: Banco de Dados HIdroweb – ANA (disponível em www.ana.gov.br).

Quadro 13 - Postos Fluviométricos na região de Ribeirão Preto

Código Nome Rio Município Responsável Operadora Latitude Longitude Altitude

(m)

Área de Drenagem

(km²)

61780000 FAZENDA N.S. DAS GRAÇAS


BATATAIS ANA DESATIVADA -20°44’0” -47°33’0” 658 2881

61850000 DESENGANO RIO PARDO PONTAL ANA DESATIVADA -20°58’0” -48°2’0” 511 12226

61855000 FAZENDA BELA VISTA

RIO PARDO PONTAL FURNAS FURNAS -20°54’31” -48°5’19” - 12445

61830000 FAZENDA CORREDEIRA

RIO PARDO SERRA AZUL

ANA FCTH/DAEE-SP -21°19’6” -47°28’36” 499 8480

Fonte: Banco de Dados Hidroweb – ANA (disponível em www.ana.gov.br).

A seguir são apresentados dados sobre o período de série histórica disponível para

cada um dos postos fluviométricos encontrados na região.

Quadro 14 - Postos Fluviométricos Posto Fluviométrico Período da Série Disponível Local

61780000 1966-1981 Batatais

61830000 1937-2007 Serra Azul

61850000 1937-1980 Pontal

61855000 1987-2007 Pontal

61840000 1930-1965 Ribeirão Preto

Fonte: Adaptado Banco de Dados HIdroweb – ANA (disponível em www.ana.gov.br).

Observa-se que os dados de série histórica para a região do município de Ribeirão

Preto disponíveis para os postos fluviométricos existentes, estejam eles ativos ou

desativados possuem tempo suficiente para que as vazões possam ser calculadas, e

extrapoladas pelo Método de Log-Pearson III, sendo, portanto, este o método proposto

para os estudos que se seguirão nas Bacias do Ribeirão Preto e do Córrego das

Palmeiras.

3.4.7 Memorial de Cálculo – Vazões Médias, Mínimas e Máximas

Conforme visto anteriormente cinco postos fluviométricos possuem série histórica e

localização interessantes para aplicação das metodologias acima descritas. Dada a

restrição de 30 anos no mínimo, para série histórica, dois postos foram eliminados, e

desta forma, foram utilizadas as séries históricas de 61830000, 61850000 e 61840000.

A seguir serão apresentados os resultados obtidos a partir da aplicação da

metodologia Log-Pearson para cada um destes postos.

Posto Fluviométrico 61830000

“Os resultados obtidos aplicando-se as metodologias para cálculo de vazões

médias, mínimas e máximas a partir dos dados de série histórica do Posto Fluviométrico

61840000, localizado no município de Serra Azul, no Rio Pardo, sob as coordenadas -

21°19’06” e - 47°28’36”, estão apresentados a seguir.

Da série dos dados de vazão média diária do posto fluviométrico citado, alguns

anos hidrológicos foram descartados do ajuste estatístico por causa de significativas

lacunas de dados que neles se observou.

Quadro 15 - Vazões Médias Mensal e Diária Mês Mês Vazão média mensal (m³/mês) Vazão média diária (m³/s)

10 Out 2895,98 93,42

11 Nov 3306,94 110,23

12 Dez 4749,68 153,22

1 Jan 6899,42 222,56

2 Fev 6774,70 239,88

3 Mar 6366,08 205,36

4 Abr 4529,87 151,00

5 Mai 3655,55 117,92

6 Jun 3131,73 104,39

7 Jul 2804,93 90,48

8 Ago 2534,94 81,77

9 Set 2495,65 83,19

A vazão média plurianual será igual a:

Q.média = 136,84 m³/s

A figura a seguir apresenta a curva de permanência obtida a partir dos dados de

série histórica de 1937 a 2007 para o posto fluviométrico localizado no município de Serra

Azul, identificado na Agência Nacional de Águas pelo número 61830000.

1,0

10,0

100,0

1000,0

10000,0

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

va

zão

(m³/

s)

percentual (%)

Figura 2 - Curva de Permanência

Para o cálculo das vazões mínimas foram utilizados os métodos de Gumbel do

Tipo I e Weibull do Tipo III, conforme resultados apresentados a seguir.

Estes métodos consistem em tomar a série de dados hidrológicos de determinado

posto e analisar os eventos caracterizados como mínimos e ocorrências, permitindo o

ajuste os dados para uma determinada distribuição. Com base neste ajuste, é possível

obter estimativa de vazão mínima para determinado período de retorno, ou seja, para

determinado nível de confiança.

Da série dos dados de vazão mínima do posto fluviométrico citado, alguns anos

hidrológicos foram descartados do ajuste estatístico por causa de significativas lacunas de

dados que neles se observou, totalizando 56 anos disponíveis para elaboração deste

estudo.

Os parâmetros adotados para cálculo das vazões mínimas pelo método de

Gumbel, foram α=0,048 e μ=71,980.

As vazões mínimas obtidas estão apresentadas no quadro abaixo para os períodos

de retorno de 2, 5, 10, 25, 50, 100, 200 e 1.000.

Quadro 16 - Vazões mínimas calculadas a partir do método de Gumbel do Tipo I (m³/s)

TR 2 5 10 25 50 100 200 1000

P 50% 20% 10% 4% 2% 1% 0,5% 0,1%

Q.7.T 64,41 41,01 25,51 5,93 zero zero zero zero

Para o cálculo das vazões mínimas a partir do método de Weibull Tipo III, foram

utilizados os seguintes parâmetros: C0 =0,2778; C1 =0.3133; C2=0,0576; C3=-0,0013, C4=-

0,0082; 1 / λ=0,286; μ – γ=93,063 e γ= -23,7.

Os resultados obtidos a partir destes cálculos foram:

Quadro 17 - Vazões mínimas calculadas a partir do método de Weibull do Tipo III

(m³/s) TR 2 5 10 25 50 100 200 1000

P 50% 20% 10% 4% 2% 1% 0,5% 0,1%

Q.7.T 60,12 36,94 25,25 13,64 6,84 1,32 zero zero

O gráfico a seguir apresenta as curvas obtidas pelos métodos de Weibull Tipo III e

Gumbel, para vazões mínimas com períodos de retorno de 2, 5, 10, 25, 50, 100, 200 e

1000 anos.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

1 10 100 1000

Va

zõe

s m

ínim

as

de

7 d

ias

(m

³/s

)

Tempo de recorrência - Tr (anos)

dados do posto

ajuste Weibull Tipo III

ajuste Gumbel

Figura 3 - Curvas de ajuste – Weibull Tipo III e Gumbel – Vazões Mínimas

Para a extrapolação das vazões máximas foram utilizados os métodos de Log-

Pearson III e Gumbel para máximos, sendo que o primeiro será realizado,

preliminarmente apenas para períodos de retorno de até 1.000 anos.

Da série dos dados de vazão máxima do posto fluviométrico citado, alguns anos



estudo.

Pelo método de Log-Pearson apresentado originalmente por H. A. Foster em 1924,

tem-se que:

Quadro 18 - Vazões máximas a partir do método Log-Pearson III TR (anos) 2 5 10 25 50 100 200 1000

P (%) 50% 20% 10% 4% 2% 1% 0,5% 0,1% Q.máx (m³/s) 459,08 621,32 718,62 831,50 909,22 982,00 1051,27 1200,16

O método de Gumbel, proposto em TUCCI (1993), fornece os seguintes resultados:

Quadro 19 - Vazões máximas a partir do método Gumbel

TR (anos) 2 5 10 25 50 100 200 1000 10000 P (%) 50% 20% 10% 4% 2% 1% 0,50% 0,1% 0,01%

Q.máx (m³/s) 449,89 614,32 723,19 860,75 962,80 1064,09 1165,02 1398,80 1732,92 O gráfico a seguir apresenta as curvas obtidas pelos métodos de Log-Pearson Tipo

III, para vazões mínimas com períodos de retorno de 2, 5, 10, 25, 50, 100, 200 e 1000

anos, e e Gumbel para estes e também para período de retorno de 10.000 anos.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

1 10 100 1000 10000

Va

zõe

s m

áx

ima

s (m

³/s

)

Tempo de recorrência -Tr (anos)

dados do postoLog-Person Tipo IIIGumbel Tipo 1

Figura 4 - Curvas de ajuste – Log-Pearson Tipo III e Gumbel Tipo I – Vazões Máximas


Os resultados obtidos aplicando-se as metodologias para cálculo de vazões


61840000, localizado no município de Ribeirão Preto, no Rio Pardo, sob as coordenadas -

21°6’0” e - 47°45’0” estão apresentados a seguir.

Da série dos dados de vazão média diária do posto fluviométrico citado, alguns

anos hidrológicos foram descartados do ajuste estatístico por causa de significativas

lacunas de dados que neles se observou.

Quadro 20 - Vazões Médias Mensal e Diária Mês Mês Vazão média mensal (m³/mês) Vazão média diária (m³/s)

10 Out 2769,63 89,34

11 Nov 3268,92 108,96

12 Dez 6363,23 205,27

1 Jan 9142,79 294,93

2 Fev 9461,74 335,02

3 Mar 9230,45 297,76

4 Abr 5705,42 190,18

5 Mai 4296,76 138,61

6 Jun 3265,61 108,85

7 Jul 2776,73 89,57

8 Ago 2316,20 74,72

9 Set 2130,46 71,02


Q.média = 166,21 m³/s


série histórica de 1930 a 1965 para o posto fluviométrico localizado no município de

Ribeirão Preto, identificado na Agência Nacional de Águas pelo número 61840000.

1,0

10,0

100,0

1000,0

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

va

zão

(m³/

s)

percentual (%)












estudo.


Gumbel, foram α=0,120 e μ=57,861


de retorno de 2, 5, 10, 25, 50, 100, 200 e 1.000.

Quadro 21 - Vazões mínimas calculadas a partir do método de Gumbel do Tipo I

(m³/s) TR 2 5 10 25 50 100 200 1000

P 50% 20% 10% 4% 2% 1% 0,5% 0,1%

Q.7.T 54,82 45,40 39,17 31,30 25,45 19,65 13,88 0,49

Para cálculo das vazões mínimas a partir do método de Weibull Tipo III, foram


0,0082; 1 / λ=0,276; μ – γ=38,479 e γ= 18,374.


Quadro 22 - Vazões mínimas calculadas a partir do método de Weibull do Tipo III (m³/s)

TR 2 5 10 25 50 100 200 1000

P 50% 20% 10% 4% 2% 1% 0,5% 0,1%

Q.7.T 53,15 43,79 39,03 34,27 31,46 29,16 27,28 24,08



1000 anos.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

1 10 100 1000

Va

zõe

s m

ínim

as

de

7 d

ias

(m

³/s

)


dados do posto


ajuste Gumbel








estudo.


tem-se que:


P (%) 50% 20% 10% 4% 2% 1% 0,5% 0,1% Q.máx (m³/s) 610,26 752,80 817,17 875,78 907,72 932,35 951,66 981,94


Quadro 24 - Vazões máximas a partir do método Gumbel

TR (anos) 2 5 10 25 50 100 200 1000 10000 P (%) 50% 20% 10% 4% 2% 1% 0,5% 0,1% 0,01%

Q.máx (m³/s) 574,72 721,32 818,38 941,02 1032,00 1122,31 1212,28 1420,71 1718,59

O gráfico a seguir apresenta as curvas obtidas pelos métodos de Log-Pearson Tipo



0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

1 10 100 1.000 10.000

Va

zõe

s m

áx

ima

s (m

³/s

)





Os resultados obtidos aplicando-se as metodologias para cálculo de vazões


61850000, localizado no município de Pontal, no Rio Pardo, sob as coordenadas -

20°58’0” e -48°02’0”, estão apresentados a seguir.

Quadro 25 - Vazões Médias Mensal e Diária

Mês Mês Vazão média mensal (m³/mês) Vazão média diária (m³/s) 10 Out 3568,31 115,11 11 Nov 4809,27 160,31 12 Dez 7115,26 229,52 1 Jan 10363,17 334,30 2 Fev 11014,12 389,98 3 Mar 10360,66 334,21 4 Abr 7130,39 237,68 5 Mai 5058,66 163,18 6 Jun 4132,81 137,76 7 Jul 3671,56 118,44 8 Ago 3163,01 102,03 9 Set 3048,87 101,63


Q.média = 197,95 m³/s


série histórica de 1937 a 1980 para o posto fluviométrico localizado no município de

Pontal, identificado na Agência Nacional de Águas pelo número 61850000.












estudo.


Gumbel, foram α=0,088 e μ=77,046


de retorno de 2, 5, 10, 25, 50, 100, 200 e 1.000.

Quadro 26 - Vazões mínimas calculadas a partir do método de Gumbel do Tipo I (m³/s)

TR 2 5 10 25 50 100 200 1000

P 50% 20% 10% 4% 2% 1% 0,5% 0,1%

Q.7.T 72,88 59,98 51,44 40,65 32,65 24,70 16,79 zero

Para cálculo das vazões mínimas a partir do método de Weibull Tipo III, foram


0,0082; 1 / λ=0,270; μ – γ=53,756 e γ= 21,950.


Quadro 27 - Vazões mínimas calculadas a partir do método de Weibull do Tipo III (m³/s)

TR 2 5 10 25 50 100 200 1000

P 50% 20% 10% 4% 2% 1% 0,5% 0,1%

Q.7.T 70,64 57,80 51,22 44,61 40,69 37,47 34,81 30,27



1000 anos.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

1 10 100 1000

Va

zõe

s m

ínim

as

de

7 d

ias

(m

³/s

)


dados do posto


ajuste Gumbel








estudo.


tem-se que:


P (%) 50,0% 20,0% 10,0% 4,0% 2,0% 1,0% 0,5% 0,1% Q.máx (m³/s) 651,76 796,04 833,33 850,52 853,66 854,03 854,31 862,15


Quadro 29 - Vazões máximas a partir do método Gumbel TR (anos) 2 5 10 25 50 100 200 1000 10000 P (%) 50% 20% 10% 4% 2% 1% 0,5% 0,1% 0,01%

Q.máx (m³/s) 573,73 751,67 869,49 1018,35 1128,78 1238,40 1347,62 1600,62 1962,19

O gráfico a seguir apresenta as curvas obtidas pelos métodos de Log-Pearson Tipo



0

500

1000

1500

2000

2500

1 10 100 1.000 10.000

Va

zõe

s m

áx

ima

s (m

³/s

)




3.4.8 Considerações Finais

Cumpre salientar que as vazões médias e mínimas foram apresentadas apenas

para complementação dos estudos propostos e também devido a importância do rio

Pardo na região de Ribeirão Preto, contudo para atingir os objetivos propostos do Plano

de Macrodrenagem das bacias do Ribeirão Preto e do Córrego das Palmeiras, o estudo

de vazões máximas é suficiente, tendo em vista que estas podem impor restrições ou

condições de projeto dos dispositivos de controle de cheias.

Conforme apresentado acima, para o cálculo das vazões máximas, foram

empregadas as metodologias de Log-Pearson Tipo III e Gumbel Tipo I para os três postos

fluviométricos que continham mais de 30 anos de série histórica junto ao banco de dados

Hidroweb e estão localizados na região de estudo.

Todos os postos fluviométricos utilizados nas extrapolações encontram-se no Rio

Pardo, e, portanto, é possível realizar uma comparação dos valores obtidos para

consolidação dos mesmos, permitindo então que os mesmos sejam utilizados

posteriormente para continuidade dos estudos propostos no Plano de Macrodrenagem

das Bacias do Ribeirão Preto e do Córrego das Palmeiras.

Para a metodologia de Gumbel Tipo I foi possível calcular as vazões máximas para

o período de retorno de 10.000 anos, entretanto, Log-Pearson III não determina

parâmetro para aplicação de tal calculo, tendo sido então limitado ao período de retorno

de 1.000 anos.

Para verificação dos valores obtidos e seleção da metodologia que será adotada

para continuidade do estudo de vazão máxima de projeto foram traçadas as áreas de

drenagem correspondentes aos três postos fluviométricos cuja série histórica foi utilizada

na aplicação dos métodos de Gumbel Tipo I e Log-Pearson III.

A partir destes valores é possível determinar as vazões específicas em cada um

das áreas de drenagem, correspondente aos respectivos postos fluviométricos, e partir

destas áreas, é possível calcular a vazão máxima de projeto média.

Como observado nos gráficos comparativos entre os resultados de Gumbel Tipo I e

Log-Pearson III, para vazões máximas, a curva obtida pelo método de Gumbel se

aproxima da obtida por Log-Pearson III apenas quando a série histórica de dados

disponível possui grande número de dados. Nos demais casos observou-se que a curva

determinada por Gumbel Tipo I tende a valores maiores, decorrente da formulação

utilizada, neste caso exponencial.

As curvas de Log-Pearson III por sua vez, cuja formulação é logarítmica, mostram-

se menos acentuadas, e, portanto, com valores inferiores para as vazões máximas de

projeto inferiores da encontrada em Gumbel Tipo I.

A metodologia proposta por Foster não contempla valores de percentagem de

probabilidade de recorrência inferior 0,1% ou período de retorno acima de 1.000 anos.

Contudo, apesar de não conter parâmetros para calculo da vazão máxima no período de

retorno de 10.000 anos, dada a curva até 1.000 anos, é possível estimar estes valores

graficamente.

Assim sendo, segue estimativas de vazão máxima de projeto para os postos

fluviométricos estudados no presente relatório:

• Vazão máxima para Posto Fluviométrico 61830000 > 1.400 m³/s;

• Vazão máxima para Posto Fluviométrico 61840000 > 1.000 m³/s;

• Vazão máxima para Posto Fluviométrico 61850000 > 900 m³/s.

Para estes mesmos postos fluviométricos tem-se que, as vazões máximas

determinadas pelo método de Gumbel Tipo I, serão:

• Vazão máxima para Posto Fluviométrico 61830000 = 1732,92 m³/s;


• Vazão máxima para Posto Fluviométrico 61850000 = 1962,19 m³/s.

Para utilização dos valores acima de forma confiável apresenta-se a seguir

metodologia de correção das vazões máximas, segundo tempo de concentração estimado

para posto fluviométrico e o tempo estimado para uma bacia.

De acordo com Zuffo (2004), a duração de uma precipitação é um fenômeno

aleatório, podendo ocorrer em qualquer intervalo de tempo e, portanto, a freqüência e o

número desses intervalos móveis podem ser investigados por meio de considerações

probabilísticas.

Weiss (1964), utilizando uma análise teórica probabilística, determinou as relações

entre precipitações médias, obtidas de intervalos móveis e as precipitações médias

obtidas de intervalos fixos observáveis. Obteve um fator de conversão de chuva diária

para chuva de 24 horas igual a: f = 1,143.

No estado de São Paulo, conforme relatado por Zuffo (2004) foi realizado estudo

coordenado pelo Instituto Astronômico e Geofísico da USP, cujo objetivo foi estabelecer

relação entre a precipitação de 1 dia e 24 horas. Neste estudo foram analisadas séries

anuais que contemplaram o período de 1928 a 1965, obtidas dos dois postos

pluviométricos e pluviográficos observados; e concluiu-se que as alturas pluviométricas de

24 horas e 1 dia guardam uma relação praticamente coincidente com o valor adotado por

WEISS (1964) e também pela U. S. Weather Bureau, independente do período de retorno.

Em assim sendo, as vazões corrigidas serão:

• Vazão máxima para Posto Fluviométrico 61830000 > 1.600,2 m³/s;

• Vazão máxima para Posto Fluviométrico 61840000 > 1.143,0 m³/s;

• Vazão máxima para Posto Fluviométrico 61850000 > 1028,7 m³/s.

Para estes mesmos postos fluviométricos tem-se que, as vazões máximas

determinadas pelo método de Gumbel Tipo I, serão:



• Vazão máxima para Posto Fluviométrico 61850000 = 2242,8 m³/s.

A seguir são apresentados os estudos das vazões específicas para os períodos de

retorno que poderão ser utilizados em ante-projetos de dispositivos de drenagem durante

a elaboração do Plano de Macrodrenagem, sendo de 500, 1.000 e 10.000 anos. Vale

lembrar que a partir destas vazões específicas, e das áreas das bacias ou áreas de

drenagem dos pontos onde os possíveis dispositivos serão propostos, será possível

determinar as vazões máximas de projeto.

Considerando as áreas de drenagem de cada um dos postos acima é possível

calcular as vazões específicas máximas, conforme abaixo especificado.

Quadro 30 - Vazões Máximas por Período de Retorno por posto fluviométrico Código 61830000 61840000 61850000

Área de Drenagem (km²) 8480 10652 12226

Vazão Log-Pearson (m³/s) (TR=500 anos) 1138,34 971,04 857,11

Vazão Log-Pearson (m³/s) (TR = 1.000 anos) 1200,16 981,94 862,2

Vazão Log-Pearson (m³/s) (TR = 10.000 anos) 1600,20 1143,00 1028,70

Quadro 31 - Vazões Específicas por Posto Fluviométrico Código 61830000 61840000 61850000

Vazão Específica (l/s.km²) (TR=500 anos) 134,24 91,16 70,11

Vazão Específica (l/s.km²) (TR = 1.000 anos) 141,53 92,18 70,52

Vazão Específica (l/s.km²) (TR = 10.000 anos) 188,70 107,30 84,14

Para o cálculo das vazões máximas de projeto a serem utilizadas no Plano de

Macrodrenagem ora em tela, foram adotados os valores máximos das vazões específicas

calculadas acima, para os períodos de retorno de 500, 1.000 e 10.000 anos.

Quadro 32 - Vazão Máxima Específica utilizada no cálculo das vazões de projeto Código Vazão Máxima

Vazão Específica (l/s.km²) (TR=500 anos) 134,24

Vazão Específica (l/s.km²) (TR = 1.000 anos) 141,53

Vazão Específica (l/s.km²) (TR = 10.000 anos) 188,70

A seguir são apresentados os dados de localização dos três postos fluviométricos,

e na seqüência sua localização obtida a partir do Google Earth.

Quadro 33 - Localização dos Postos Fluviométricos Código 61830000 61840000 61850000

Nome FAZENDA CORREDEIRA PARQUE RIBEIRÃO PRETO DESENGANO

Rio RIO PARDO RIO PARDO RIO PARDO

Latitude -21°19’6” -21°6’0” -20°58’0”

Longitude -47°28’36” -47°45’0” -48°2’0”

Altitude (m) 499 530 511

Figura 11 - Localização dos Postos Fluviométricos no Rio Pardo

3.5 DISPOSITIVOS DE CONTROLE DE CHEIAS

De acordo com DAEE, Plano Diretor de Macrodrenagem da Bacia Hidrográfica do

Alto Tietê, inicialmente os projetos de drenagem urbana costumavam se limitar às

chamadas obras de melhoria hidráulica dos canais, normalmente visando o aumento da

sua capacidade de descarga, a custas de aumentos de velocidade, seja por incrementos

de declividade, ou por adoção de um revestimento mais liso.

O sistema convencional de drenagem das águas pluviais tem por objetivo o

afastamento das mesmas por meio de condutos para um exutório.

Com o passar do tempo, observou-se que esta medida transfere e agrava

problemas de inundações para a população de jusante, intensificado ainda pelo processo

de urbanização não controlado e sem planejamento, que provoca a diminuição da

capacidade de infiltração e retenção das águas de chuva.

A canalização da água de chuva, em escala micro e macro, contribuem ainda para

elevar as vazões de pico e reduzir os tempos de percurso dessas vazões, e assim os

sistemas tradicionais de drenagem urbana deixam de ser adequados, dando lugar às

novas propostas que vêm surgindo. Vale lembrar, entretanto, que esta solução foi

amplamente difundida e considerada como satisfatória por um longo período. Contudo,

alguns fatores têm direcionado os estudos rumo à drenagem sustentável das águas.

Dentre estes fatores destacam-se a urbanização; o risco de escassez dos recursos

hídricos, a poluição dos corpos d’água existentes e a ausência de técnicas racionais de

uso deste recurso; e a necessidade de reduzir os custos cada vez mais expressivos na

adequação das atividades antrópicas ao meio ambiente.

Em termos gerais, os dispositivos de controle em Macrodrenagem podem ser

classificados como sendo medidas estruturais ou não-estruturais, sendo que medidas

estruturais modificam o corpo d’água, como: canalizações, reservatórios de

amortecimento, diques com polders, etc. As medidas não estruturais envolvem medidas

gerenciais como o zoneamento urbano e outras técnicas compensatórias para reduzir o

volume excedente ou a vazão máxima ou vazão catastrófica.

De acordo com FCTH as medidas estruturais são constituídas por medidas físicas

de engenharia destinadas a desviar, deter, reduzir ou escoar com maior rapidez e

menores níveis as águas do escoamento superficial direto, evitando assim os danos e

interrupções das atividades causadas pelas inundações. As medidas não estruturais, por

sua vez, não alteram o regime de escoamento das águas do escoamento superficial

direto, sendo representadas pelo controle do uso e ocupação do solo ou diminuição da

vulnerabilidade dos ocupantes das áreas de risco dos efeitos das inundações, fazendo

com que os mesmos possam conviver com os fenômenos decorrentes da precipitação.

Na seleção do dispositivo a ser construído deve-se levar em consideração a

necessidade de desocupação de áreas adjacentes, sejam elas ocupadas por

assentamentos populacionais ou vegetação com valor sob aspectos ambientais (flora e

fauna); além do estudo de impactos sócio-ambientais e econômicos na área de

intervenção para viabilização da estrutura de forma adequada às leis e demais

regulamentos pertinentes.

Vale lembrar ainda que, a seleção dos dispositivos de Macrodrenagem deve avaliar

a necessidade de manutenção e grau de dificuldade operacional do sistema,

comparativamente às possibilidades do órgão responsável.

De acordo com o manual do FCTH Diretrizes Básicas para projetos de drenagem

urbana no município de São Paulo, os princípios da drenagem urbana são:

• O sistema de drenagem é parte do sistema ambiental urbano;

• As várzeas são áreas de armazenamento natural;

• Drenagem é um problema de destinação de espaço;

• As medidas de controle de poluição são parte essencial num plano de

drenagem.

Conforme destaca a FCTH as medidas estruturais poderão contemplar duas

formas de controle:

1. Aumento da capacidade de escoamento das calhas, por meio do emprego das

medidas: diques marginais ou anulares, melhoria das calhas (aumento da seção

transversal, desobstruções e retificações), canalização (melhoria da calha e

revestimento, substituição da calha por galeria/canal, canal de desvio)

2. Redução das vazões de cheias, por meio de reservatórios nos cursos d’água ou

medias para controle do escoamento superficial direto (medidas para detenção

ou para infiltração de águas pluviais).

As medidas para detenção de águas pluviais podem ser adotadas localmente ou

fora da área em questão, sendo que: no local podem ser empregados sistemas de

armazenamento em telhados, cisternas, bacias de detenção em parques, etc. E fora do

local são recomendados: armazenamento em leitos secos ou em reservatórios

implantados em pequenos cursos d’água.

Em relação às medidas para infiltração, a FCTH destaca: poços, trincheiras, bacias

de infiltração, escoamento dirigido para terrenos gramados, etc.

Dentre as medidas não-estruturais Tucci et al. (1995) ressalta a necessidade do

planejamento do sistema de Macrodrenagem, contemplando a regulamentação do uso e

ocupação do solo, regularização da microdrenagem, utilizar parques ou outros

equipamentos urbanos como bacia de detenção, entre outras.

A FCTH propõe as seguintes medidas não estruturais para a drenagem urbana no

município de São Paulo: Regulamentação do uso e ocupação do solo (principalmente em

fundo de vale); Proteção contra inundações (medidas de proteção individual das

edificações em áreas de risco); e Seguro contra inundações.

A seguir são apresentadas algumas destas medidas de controle, estruturais ou não

estruturais, sendo que as mesmas foram divididas em medidas de controle e técnicas

compensatórias, sendo estas últimas medidas mais recentemente propostas em

drenagem urbana, com ênfase em escalas menores, como para retenção no lote ou em

pequenos aglomerados urbanos.

3.6 MEDIDAS DE CONTROLE EM DRENAGEM URBANA

As medidas convencionais para dispositivos de Macrodrenagem, conforme citado

por Tucci et al. (1995), constituem-se na retificação e ampliação das seções de canais

naturais, construção de canais artificiais ou galerias de grandes dimensões, ou em

estruturas para dissipação de energia e amortecimento de picos, contemplando ainda,

sistemas de proteção contra erosão e assoreamento, travessias e estações de

bombeamento.

A seguir são apresentadas algumas características pertinentes às medidas de

controle em drenagem urbana, ditas tradicionais:

Galerias – Sistema de Microdrenagem

O uso de galerias de águas pluviais deve ser feito a seção plena para a vazão de

projeto. As galerias são estruturas simples que tem por objetivo afastar as águas de

chuva de ruas, funcionando como medida de controle para micro-drenagem urbana.

O sistema de drenagem por galerias contempla ainda as sarjetas e bocas de lobo.

A drenagem urbana, em sua escala micro, também pode ser composta por

pequenos ramais responsáveis pela drenagem em travessias, estradas e rodovias, como

citado por Tomaz (2002), os bueiros.

As estruturas que compõem a microdrenagem estão abaixo descritas:

Galeria: Canalizações públicas usadas para conduzir as águas pluviais

provenientes das bocas de lobo e das ligações privadas.

Poço de Visita: Dispositivos localizados em pontos convenientes do sistema de

galerias para permitirem mudanças de direção, mudança de declividade, mudança de

diâmetro e inspeção e limpeza das canalizações.

Trecho: Porção da galeria situada entre dois poços de visita.

Bocas-de-lobo: Dispositivos localizados em pontos convenientes, nas sarjetas, para

captação das águas pluviais.

Canais Artificiais

Estas estruturas têm por objetivo retificar a calha ou leito de corpos d’água cuja

seção tornou-se insuficiente para o transporte de vazões de enchente. Esta seção artificial

pode ser escavada mantendo o solo natural ou feita com a introdução de revestimentos. A

principal dificuldade encontrada nestes casos é manter a velocidade de escoamento,

exigindo maiores investimentos nas estruturas componentes do sistema. Já os canais

escavados, mas não revestidos possuem necessidade de manutenção periódica para

evitar a ocorrência de processos erosivos e o assoreamento do leito.

De acordo com o manual de Diretrizes básicas de projeto de Drenagem Urbana

para o município de São Paulo, FTCH, tem-se que a adoção de canais abertos em

projetos de drenagem urbana sempre é uma solução que deve ser cogitada como

primeira possibilidade pelas seguintes principais razões:

1 ) Possibilidade de veiculação de vazões superiores à de projeto mesmo com

prejuízo da borda livre;

2 ) Facilidade de manutenção e limpeza;

3 ) Possibilidade de adoção de seção transversal de configuração mista com maior

economia de investimentos;

4 ) Possibilidade de integração paisagística com valorização das áreas ribeirinhas,

quando há espaço disponível;

5 ) Maior facilidade para ampliações futuras caso seja necessário.

Ainda segundo a FCTH, os canais abertos apresentam, por outro lado, restrições à

sua implantação em situações em que os espaços disponíveis sejam reduzidos, como é o

caso de áreas de grande concentração urbana.

Reservatórios de detenção ou retenção

O dimensionamento de um reservatório de detenção é precedido de um pré-

dimensionamento onde será estimado o volume do reservatório, área ocupada,

profundidade média, custo e respectivo custo-benefício, Tomaz (2002).

Este pré-dimensionamento é de suma importância para o estudo das alternativas e

também de sua viabilidade.

Os próximos passos, conforme relatado por Tomaz (2002) são: a seleção

preliminar de uma estrutura de saída; execução da propagação do hidrograma do

escoamento superficial e do escoamento de saída; e verificação dos picos de descarga

depois do desenvolvimento.

As metodologias de dimensionamento preliminar, de acordo com Tomaz (2002)

são: Aron e Kibler (1990), Baker (1979), Federal Aviation Agency (1966), Abt e Grigg

(1978), Kessler e Diskin (1991), McEnroe (1992), Wycoff e Singh (1976), Método Racional

e SCS TR-55.

O Manual de Diretrizes básicas para projetos de drenagem urbana no município de

São Paulo elaborado pela FCTH descreve as estruturas com esta finalidade da seguinte

forma:

“a) Obras de detenção

São obras que permitem o armazenamento de água de escoamento superficial,

normalmente secas, projetadas para "deter" temporariamente as águas, durante e

imediatamente após um evento. Constituem exemplos de dispositivos de detenção: valas

naturais em levantamento transversal atuando como estrutura de controle, depressões

naturais ou escavadas, caixas ou reservatórios subsuperficiais, armazenamento em

telhado e bacias de infiltração.

b) Obras de retenção

São obras que permitem o armazenamento de águas de escoamento superficial

com o objetivo de dar uma destinação destas águas retidas para fins recreativos,

estéticos, abastecimento, ou outros propósitos. A água de escoamento superficial é

temporariamente armazenada acima do nível normal de retenção, durante e

imediatamente após um evento de precipitação. Constituem exemplos de dispositivos de

retenção, reservatórios e pequenos lagos em áreas públicas, comerciais ou residenciais.

c) Bacias de sedimentação (BS)

São dispositivos que permitem o armazenamento de águas de escoamento

superficial com o objetivo de reter material sólido em suspensão, bem como detritos

flutuantes carreados através do sistema de drenagem. Estes, por sua vez, podem ser

parte integrante de um sistema mais amplo, tendo em vista múltiplos propósitos.”

As medidas não estruturais apresentadas por Tomaz (2002) são: programa de

educação ambiental, participação pública na gestão dos recursos hídricos, sistema de

alerta a inundações (exemplo: SAISP), Plano de contingência, intensificação de medidas

de controle na bacia, disposição de resíduos sólidos, coleta e tratamento de efluentes

líquidos industriais e esgoto doméstico, controle e reuso de água.

3.7 TÉCNICAS COMPENSATÓRIAS EM DRENAGEM

URBANA

De acordo com Baptista et al (2005), relatam que as soluções mais comumente

adotadas para evitar ou controlar os excedentes de volume e picos de cheias em áreas

urbanas e rurais são:

• Bacias ou reservatórios de detenção;

• Estruturas para armazenamento temporário, implantadas em áreas de

estacionamentos, terrenos esportivos e áreas livres em geral;

• Pavimentos porosos, destinados ao armazenamento ou infiltração em

estacionamento ou sistema viário;

• Estruturas para infiltração: trincheiras, poços, valas, etc.;

• Canalização de cursos d’água de forma a reduzir o escoamento superficial, e

retardar os picos;

• Tratamento de fundos de vale, permitindo que a área das margens dos cursos

d’água permaneçam permeáveis.

Tradicionalmente, a drenagem das águas, principalmente em áreas urbanas,

contempla a canalização das águas pluviais, por vezes com diâmetros insuficientes, e

sem o devido planejamento futuro sobre aumento da demanda, dado a impermeabilização

da área, e conseqüente aumento do volume escoado.

O sistema de drenagem por galerias, que buscam afastar das áreas urbanas as

águas pluviais sofrem ainda com outros problemas, como a introdução de esgoto

doméstico indevido nestas redes, ocasionando a redução da qualidade do corpo receptor

final; bem como aumento dos processos erosivos, devido ao não uso de dispositivos de

dissipação de energia nos locais de lançamento.

Nos sistemas de Macrodrenagem observa-se ainda a canalização de rios para

controle de suas vazantes, locais estes que normalmente são ocupados por ribeirinhos ou

outras ocupações irregulares.

A seleção das alternativas ou combinação de alternativas para controle de cheias

deve estar consubstanciada em análise de viabilidade considerando:

• Aspectos Físicos (topografia, existência de exutório permanente, capacidade

de infiltração no solo, estabilidade do subsolo, nível de águas subterrâneas e

aporte permanente de água);

• Aspectos Urbanísticos e de infra-estrutura (disponibilidade do espaço,

inclinação e forma dos telhados e redes existentes);

• Aspectos Sanitários e Ambientais (risco de poluição, risco de águas com finos

e risco sanitário);

• Aspectos Sócio-econômicos.

Seleção das Medidas Compensatórias

• Passo 1 – Definir controle hidrológico requisitado

o Infiltração

o Freqüência da descarga

o Volume

o Recarga da água subterrânea

• Passo 2 – Avaliar as dificuldades/limites do local

o Espaço disponível

o Características de infiltração do solo

o Nível do lençol freático

o Declividade

o Modelo de drenagem

• Passo 3 – Descrição das práticas possíveis

o Oportunidades e Limitações

• Passo 4 – Avaliar Medidas possíveis em varias configurações

o Desenvolver lista de medidas potenciais, número, dimensões e volume

o Avaliação hidrológica iterativa

• Passo 5 – Selecionar uma configuração e projetar

o Configuração ótima

• Passo 6 – Complementar com controles convencionais, se necessário.

A seguir são apresentadas algumas informações para caracterização dos

dispositivos de controle de cheias considerados como medidas compensatórias auxiliares

que poderão ser estudados e propostas no Plano de Macrodrenagem das Bacias do

Ribeirão Preto e do Córrego das Palmeiras, para redução do escoamento superficial, com

retenção dos volumes excedentes diretamente nos lotes ou em condomínios.

De acordo com a FCTH, Diretrizes Básicas para projetos de Drenagem Urbana no

município de São Paulo, tem-se que as principais formas de detenção e retenção de água

de chuva em áreas urbanas, podem ser assim descritas:

Quadro 34 - Formas de redução e retenção em diferentes áreas urbanas

Fonte: FCTH

Bacia de detenção

São estruturas de acumulação temporária ou de infiltração de água utilizadas com

os seguintes objetivos, amortecer cheias no controle de inundações, reduzir volumes de

escoamento superficial e reduzir a poluição difusa no contexto urbano (Baptista, 2005).

Entende-se por bacia de detenção ou infiltração estruturas de pequeno/médio porte

podendo ser construídas cobertas ou abertas.

Trincheiras de Infiltração

A alternativa de implementação da prática de baixo impacto, como trincheiras de

infiltração, é recomendada para reter a água, bem como melhorar os aspectos qualitativos

associados às águas pluviais.

Segundo Prince George’s County Manual, a seleção desta alternativa deve

considerar os seguintes aspectos:

Quadro 35 - Informações sobre a estrutura Características Limitações

Área de superfície mínima

2,4 a 6,1 (m²)

Largura 0,6 a 1,2 (m)

Comprimento 1,2 a 2,4 (m)

Solos Permeáveis, com infiltração de 1,32 cm/h são recomendados.

Declividades Não é uma limitação usualmente, mas deve ser considerado no projeto. Deve ser locado abaixo do nível das construções e fundações

Nível do lençol ou leito de rocha

0,6 a 1,2 metros de espaço livre entre água e o leito de rocha

Proximidade de fundações

Distância mínima de 3,05 metros

Profundidade máxima 1,8 a 3,0 metros dependendo do solo

Manutenção Moderada a alta

Fonte: Prince George’s County

Estas estruturas são mais efetivas e tem vida útil maior quando algum pré-

tratamento é incluído em seu projeto, como filtros de faixas vegetadas ou canais

vegetados.

As especificações para implantação de trincheiras de infiltração consistem nos

seguintes aspectos:

• A trincheira de infiltração não pode receber escoamento até que a contribuição

da área drenada tenha recebido a estabilização final;

• Deve-se evitar ao máximo o tráfego de veículos e equipamentos pesados para

reduzir a compactação do solo;

• O material proveniente da escavação das trincheiras pode ser utilizado para

estabilização da estrutura;

• Caso haja árvores nas proximidades do local onde a estrutura será construída

deve-se prever uma manta geotêxtil mais resistente.

Plano de Infiltração

Assim como as valas e valetas de infiltração, os planos são constituídos por

simples depressões escavadas no solo com objetivo de recolher águas pluviais e efetuar

armazenamento temporário, podendo favorecer a infiltração.

Estas estruturas podem ser implantadas ao longo do sistema viário, jardins,

terrenos esportivos e em áreas verdes em geral.

O projeto destas estruturas é simples, e elas podem receber cobertura vegetal,

bem como canaletas de fundo para facilitar o escoamento final dos volumes.

Vantagens apontadas por Baptista et al. (2005):

• Baixo custo de construção e manutenção;

• Beneficio financeiro pela redução das dimensões da rede;

• Ganhos paisagísticos e benefícios ambientais (melhoria da qualidade da água)

• Exercem a função de pré-tratamento (remoção de poluentes por sedimentação,

filtração e adsorção);

• Possibilidade de uso de materiais locais;

• Fácil manutenção.

Restrições:

• Exigência de espaço específico;

• Manutenção periódica;

• Eficiência restrita devido a altas declividades (deposição de sedimentos, perda

do volume de detenção – compartimentação e erosão);

• Possibilidade de estagnação das águas (risco sanitário);

• Poluição do lençol.

Análise da viabilidade:

• Infiltração superior a 10-7 m/s e não deve ser o único meio de evacuação;

• Lençol a mais de 1 metro;

• Águas pouco poluídas e com pouco fino;

• Solo suporte deve ser propicio a presença de água;

• O sítio não deve ser área de infiltração regulamentada

Condicionantes de projeto:

• Tipo de vegetação: adaptadas a curtos períodos de inundação periódica,

árvores perenifólias, principalmente quando houver orifícios de regulação de

vazão.

• Topografia: terrenos planos ou com declividade reduzida – divisórias para

evitar estagnação;

• Infra-estruturas e superestruturas: Vala de infiltração contígua – afastar ou

posicionar em nível inferior ao leito da via, implantação de cortina ou parede

impermeável entre a vala e o pavimento.

• Informações de caráter hidrológico e geotécnico idem trincheiras.

Bioretenção

Os poços de infiltração podem ser utilizados em áreas onde a infiltração superficial

não atende às necessidades de outras medidas compensatórias. De acordo com Baptista

et al (2005), esta estrutura permite a redução de picos de vazão e reduz o volume de

água.

A entrada da água no poço de infiltração ocorre diretamente por escoamento

superficial, podendo ainda ser implementada uma rede de drenagem para localizar o fluxo

na entrada.

A área de armazenamento no interior do poço pode ser vazia ou preenchida com

materiais porosos. Os problemas operacionais devido ao uso desta técnica citados por

Baptista et al (2005) são:

• Necessidade de manutenção regular, para evitar a colmatação;

• Risco de poluição do lençol; é essencial conhecer as características da água a

ser infiltrada para evitar este risco;

• Receptor de resíduos diversos, caso os usuários não saibam a função exercida

pela estrutura.

A alternativa de implementação da prática de baixo impacto bioretenção é

recomendada tanto para detenção como para retenção do volume de água excedente,

possuindo ainda boas características para melhorar os aspectos qualitativos da água.

Segundo Prince George’s County Manual, a seleção desta alternativa deve

considerar os seguintes aspectos:

Quadro 36 - Informações sobre a estrutura Características Limitações

Área de superfície mínima (m)

15 a 61 (m²)

Extensão 1,2 e 3 (m)

Comprimento 3 e 6 (m)

Profundidade 0,6 a 1,2 (m)

Solos Permeáveis, com infiltração de 1,27 cm/h são recomendados. As limitações podem ser superadas com o uso de drenos de fundo

Declividades Não é uma limitação usualmente, mas deve ser considerado no projeto

Nível do lençol ou leito de rocha

0,6 a 1,2 m de espaço livre entre água e o leito de rocha

Proximidade de fundações

Distância mínima de 3 m

Profundidade máxima 0,6 a 1,2 m dependendo do solo

Manutenção Baixa, pode ser incluído na paisagem


Segundo Prince e George’s County Manual, os componentes da bioretenção são:

• Filtro de pré-tratamento, canal com faixa de grama, na entrada da área;

• Área superficial, como um tanque raso com água;

• Área vegetada para bioretenção;

• Zona de solo modificado;

• Sistema de drenos;

• Estrutura de saída – extravasor.

Pavimento Permeável

O Pavimento Permeável é uma estrutura de armazenamento da água pluvial tendo

como função ainda o suporte de tráfego de veículos. O funcionamento hidráulico dos

pavimentos permeáveis, de acordo com Azzout et al (1994) apud Aciole (2005) são:

• Entrada imediata da água da chuva no corpo do pavimento, que pode ser

distribuída (pavimento poroso) ou localizada (drenos laterais ou bocas-de-lobo);

• Armazenamento temporário da água nos vazios da camada de brita;

• Evacuação por infiltração no solo, ou liberação lenta para rede de drenagem.

As vantagens listadas por Ciria (1996) apud Aciole (2005) do uso de pavimentos

permeáveis são:

• Redução do volume destinado à rede de drenagem (redução de custos na

ampliação ou implantação das redes);

• Dispositivo que pode ser utilizado em locais onde não há rede disponível;

• Redução dos impactos da urbanização;

• Possibilita aumento na recarga do aqüífero;

• Construção simples e rápida;

• Custos podem ser menores ao longo do tempo que os sistemas convencionais.

Segundo EPA – Agência de Proteção Ambiental Americana, o pavimento

permeável permite ainda a redução de derrapagens e ruídos, e constitui-se em um

dispositivo totalmente integrado ao meio, não necessitando de área específica para sua

construção.

Os limitantes no uso desta medida são características como, acumulo de

sedimentos na superfície devido à erosão, águas poluídas que podem acarretar em

prejuízos à qualidade das águas subterrâneas, a manutenção inadequada pode ocasionar

perda do potencial de porosidade do pavimento, risco de colmatação, etc.

Os tipos de materiais disponíveis para aplicação desta técnica são:

• Asfalto Poroso;

• Concreto Poroso; ou

• Blocos de concreto vazados.

Quadro 37 - Informações sobre a estrutura Camada Especificações

Revestimento Poroso

Concreto Poroso

Asfalto Poroso

Blocos Vazados

Filtro de agregado (areia) Diâmetro entre 2 a 4,8 mm

Espessura de aproximadamente 4,0 cm

Reservatório de pedras com agregados graúdos (brita)

Diâmetro entre 25 a 76 mm

Espessura – depende do volume á armazenar e da porosidade do material

Geotêxtil Fundo, laterais e interfaces


3.8 BACIAS DO RIBEIRÃO PRETO E DO CÓRREGO DAS PALMEIRAS

O estudo de alternativas para as medidas de controle e técnicas compensatórias a

serem adotadas no caso das Bacias do Ribeirão Preto e do Córrego das Palmeiras, cujas

diretrizes foram acima descritas, deverá ser realizado com a implantação da lei do Plano

Diretor de Macrodrenagem. Elas terão efeito adicional, no amortecimento dos picos de

cheia, às medidas estruturais previstas neste Plano.

3.9 CONSIDERAÇÕES FINAIS – METODOLOGIA

Na metodologia propôs-se a discussão de alguns temas importantes para a

continuidade dos estudos técnicos para atualização do Plano de Macrodrenagem do

Ribeirão Preto e Córrego das Palmeiras.

Primeiramente, foram discutidos alguns métodos para classificação dos solos

quanto aos grupos hidrológicos, apresentando as metodologias:

• Soil Conservation Service – SCS (1972)

• Boletim Técnico DAEE (1979)

• Lombardi Neto (1989)

• Sartori et. al (2005)

Observou-se que a metodologia proposta por Lombardi Neto (1989) contempla os

requisitos técnicos para adaptação do método SCS, originalmente elaborado e calibrado

para bacias localizadas nos Estados Unidos da América. Esta metodologia foi

amplamente discutida e comparada com por Sartori (2004) e aplicada em Sartori et al.

(2005). A partir das discussões apresentadas à Comissão de Acompanhamento dos

Trabalhos concluiu-se que a metodologia é válida sob aspectos científicos e práticos e,

portanto, foi utilizada na determinação dos grupos hidrológicos do solo para a Atualização

do Plano de Macrodrenagem de Ribeirão Preto.

Na seqüência foram apresentadas as metodologias para determinação do Número

da Curva, tendo sido realizada pesquisa em diversas bibliografias de forma a comparar os

números identificados e os tipos de uso do solo utilizados na classificação proposta.

Observaram-se as metodologias propostas pelo Soil Conservation Service – SCS (1972)

e Sartori et. al (2005) utilizam-se dos mesmos ábacos para determinação do Número da

Curva, sendo que este último apresenta uma complementação referente ao uso do solo

urbano.

No Boletim Técnico DAEE (1979), assim como outras fontes pesquisadas, foram

observadas adaptações tanto no que se refere aos tipos de uso do solo quanto aos

números determinados para cada tipo de uso.

A publicação de McCuen (2004) traz os ábacos propostos no SCS (1972) com

maior fidelidade, e, portanto, pode ser utilizado como fonte bibliográfica para tradução,

conforme proposto no presente relatório.

Determinada a metodologia para cálculo do Número da Curva, a próxima etapa a

ser vencida será o cálculo da vazão máxima de projeto, ou ainda a vazão catastrófica, e a

verificação da segurança dos barramentos, ou estruturas a serem propostas. Neste

quesito, vale ressaltar que a determinação da metodologia de cálculo dependerá dos

parâmetros mínimos a serem adotados para regularização da estrutura perante os órgãos

competentes, bem como, para que se possam seguir as restrições impostas por cada

método de cálculo.

Observou-se, neste sentido, que os métodos de cálculo disponíveis possuem

período de retorno inferior ao necessário para elaboração de projetos de algumas das

estruturas que poderão ser consideradas no Plano de Macrodrenagem em questão.

Assim sendo, em complementação às metodologias já apresentadas em relatórios

anteriores, o presente relatório traz métodos de extrapolação para obtenção de vazões de

projeto para períodos de retorno superiores àqueles propostos pelos respectivos métodos

a serem utilizados no cálculo das mesmas.

Pelos dados de série histórica disponível para postos fluviométricos, adotou-se a

metodologia de extrapolação utilizando o Método de Log-Pearson III para distribuição

estatística de extremos máximos, de forma que a vazão máxima calculada possa ser

extrapolada para o período de retorno requerido, podendo chegar a 10.000 anos.

Finalizando as discussões técnicas, este Relatório Final apresenta características

sucintas sobre dispositivos de controle de cheias, com dispositivos estruturais e não

estruturais, das técnicas ou medidas tradicionais ou compensatórias em drenagem

urbana, não tendo sido iniciada a seleção destas estruturas para as Bacias do Ribeirão

Preto e do Córrego das Palmeiras. Cumpre salientar que a seleção dos dispositivos de

controle deverá ser iniciada tão logo o diagnóstico das bacias esteja disponível,

possibilitando então discussões mais detalhadas sobre os mesmos.

3.10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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4 BASE GRÁFICA

4.1 FONTE DE DADOS

A base gráfica das bacias hidrográficas do Ribeirão Preto e Córrego Palmeiras é

apresentada na forma de 16 mapas/cartas no item 4.2 – “Mapas da Base Gráfica”.

Esta base foi elaborada da compilação de diversas fontes a saber:

• Mapas/cartas do município de Ribeirão Preto, fornecidas pela Secretaria de

Planejamento e Gestão Pública em diversas escalas;

• Relatório de Situação da Bacia Hidrográfica do Rio Pardo, na escala

1:250.000 e 1:50.000;

• Plano de Macrodrenagem de Ribeirão Preto (Hidrostúdio, março de 2002),

sem escala;

• Folhas topográficas do IBGE na escala 1:50.000;

• Setor da base gráfica do Censo Demográfico 2000 do IBGE

4.2 MAPAS DA BASE GRÁFICA

4.2.1 Sistema de transporte

4.2.2 Carta ambiental

4.2.3 Saneamento Básico

4.2.4 Épocas de urbanização

4.2.5 Zoneamento

4.2.6 Conjuntos habitacionais e favelas

4.2.7 Espaço livre de uso público

4.2.8 Remanescentes de vegetação

4.2.9 Densidade demográfica-Censo 2000

4.2.10 Evolução demográfica por sub-setor-Censos 1991-2000

4.2.11 Mapa de uso das terras

4.2.12 Mapa hipsométrico

4.2.13 Mapa de declividade

4.2.14 Solos

4.2.15 Área de proteção máxima do aqüífero Guarani

4.2.16 Bacias hidrográficas do plano de macrodrenagem vigente

relatÓrio consolidado volume i equipe tÉcnica … · este relatório final resume os relatórios...

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